式子试算模数,即Р确定公式中的各参数值Р试选。Р由式子计算弯曲疲劳强度用重合度系数。Р计算。Р查图得、。应力修正系数、。小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为、。弯曲疲劳寿命系数、。Р取弯曲疲劳安全系数S=1.4。由式子得Р因为大齿轮的大于小齿轮,所以取Р2)试算模数Р(2)调整齿轮模数Р1)计算实际载荷系数前的数据准备。Р1、圆周速度v。Р2、齿宽b。Р3、宽高比b/hР计算实际载荷系数Р根据,7级精度,查图得动载荷系数Р由,,查表得齿间载荷分配系数。Р查表用插值法查得,结合查图得。则载荷系数为Р3)由式子,可得按实际载荷系数算得的齿轮模数Р对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值,按接触疲劳强度算得的分度圆直径,算出小齿轮齿数。取,则大齿轮齿数,取,与互为质数。Р这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。Р3优化设计的数学模型Р3.1确定设计变量和目标函数Р取设计变量和目标函数,其中m为齿轮模数,为小齿轮齿数,为齿宽系数。Р设小齿轮分度圆直径为,大齿轮分度圆直径为,齿轮宽度为b,要求圆柱齿轮的重量最轻,也就要求体积最小,因此可建立目标函数:Р由齿数比,齿宽系数,目标函数转化为:Р3.2确定约束条件Р(1)边界约束条件?Р模数限制:;Р齿数限制: ;Р齿宽系数限制: ;Р(2)性能约束Р接触疲劳强度的限制: Р式中:为齿面接触疲劳强度;K为载荷系数,K=1.3;为节点区域系数, =2.5;为弹性影响系数,=189.8,Р代入以上参数得Р弯曲疲劳强度的限制:Р式中, 为齿根弯曲疲劳强度; 为齿形系数; 为齿根应力校正系数。,
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