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減速機網 齒輪強度與設計參數-安全系數選擇 減速機網
來源:減速機信息網    時間:2008-6-20 8:11:49  責任編輯:lihongwei  

 

在齒輪設計中將各參數作為隨機變量處理尚缺乏足夠數據,所以,仍將設計參數作為確定值處理,仍然用強度安全系數或許用應力作為判據,通過選取適當的安全系數近似控制傳動裝置的工作可靠性要求。考慮到計算結果和實際情況有一定偏差,為保證所要求的可靠性,須使計算允許的承載能力有必要的安全裕量。顯然,所取的原始數據越準確,計算方法越精確,計算結果與實際情況偏差就越小,所需的安全裕量就可以越小,經濟性和可靠性就更加統一。
  在選擇安全系數時,除考慮可靠性要求外,還應注意以下幾點:
   1)齒輪材料疲勞極限是在失效概率為1%時得到的?煽慷纫蟾邥r,安全系數應取大些;反之,則可取小些。
   2)一般情況下彎曲安全系數應大于接觸安全系數,由于斷齒比點蝕的后果更為嚴重,所以,要求彎曲強度的安全裕量應大于接觸強度的安全裕量。
   3)不同的設計方法推薦的最小安全系數不盡相同,設計者應根據實際使用經驗或適合的資料選定。如無可用資料時,對接觸強度和彎曲強度的安全系數可參考表32選取。
   4)對特定工作條件下可靠度要求較高的齒輪安全系數,設計者應作詳細分析。
   5)不同的使用場合評定齒輪失效的準則各異,最小安全系數的選取也應有所不同。
   6)最小安全系數的選取,建議由制造者和用戶協商確定。

   

表32  最小安全系數參考值
使用要求
最小安全系數
SFmin
SHmin
高可靠度
2.00
1.50~1.60
較高可靠度
1.60
1.25~1.30
一般可靠度
1.25
1.00~1.10
低可靠度
1.00
0.85
注:
1 在經過使用驗證或對材料強度、載荷工況及制造精度擁有較準確的數據時,可取表中SFmin下限值。
2 一般齒輪傳動不推薦采用低可靠度的安全系數值。
3 采用低可靠度的接觸安全系數值時,可能在點蝕前先出現齒面塑性變形。

   
 
齒輪工作的可靠性要求是根據其重要程度、工作要求、經濟性和維修難易程度等方面的因素綜合考慮決定的。不同的使用場合對齒輪有不同的可靠度要求。一般可分為下述幾類情況:
   1)低可靠度要求 齒輪設計壽命不長,對可靠性要求不高的易于更換的不重要齒輪,或齒輪設計壽命雖不短,但對可靠性要求不高。這類齒輪可靠度可取為90%,如一般車輛齒輪。
   2)一般可靠度要求 通用齒輪和多數的工業應用齒輪,其設計壽命和可靠性均有一定要求。這類齒輪的可靠度一般不大于99%,如一般工業齒輪。
   3)較高可靠度要求 要求長期連續運轉和較長的維修間隔,或設計壽命雖不很長但可靠性要求較高的齒輪,一旦失效可能造成較嚴重的經濟損失或安全事故,其可靠度要求高達99.9%,如蒸汽透平齒輪。
   4)高可靠度要求 特殊工作條件下要求可靠性很高的齒輪,其可靠度要求甚至高達99.99%以上,如航空和航天裝置傳動齒輪。

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