内容发布更新时间 : 2024/11/5 11:41:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

95.5?105?N95.5?105?20T1???2.547?105N?mm

n750由《机械设计》表10—7选取齿宽系数?d?1.2；

由《机械设计》表10—6选取弹性影响系数ZE?189.8MPa； 由《机械设计》图10—21按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

12?Hlmin1?620MPa，大齿轮的接触强度极限?Hlmin2?620MPa；

（4）计算应力的循环次数N1?60njlh?60?750?(10?300?8)?1.08?109

1.08?109?2.7?108 N2?4由《机械设计》图10—19取接触疲劳强度寿命系数为KHN1?0.91，

KHN2?0.95

（5）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数为1，则

??H1??KHN1??lim1?0.92?620?564.2MPa

S??H2??KHN2??lim2S?0.95?620?589MPa

4.2.2计算

1）计算小齿轮分度圆直径d1t，代入??H?中较小值

3d1t?2.32k?t1u?1?zE?1.3?2.547?1055?189.8?????2.32??（mm）??76.473??du???E??1.24589???232

2) 计算圆周速度v???d1t?n160?1000???76.43?75060?1000?3(m/s)

3）计算齿宽b??d?d1t?1.2?76.473?91.77(mm) 4）计算齿宽和尺高之比 模数mt?b hd1t91.77??4.37(mm) Z121 尺高h?2.25?mt?2.25?4.37?9.83(mm)

b91.77??9.34 h9.83 5）计算载荷系数

根据v?3m/s，7级精度，由《机械设计》图10—8查的动载系数Kv?1.10，直齿轮KH??KF??1

由《机械设计》表10—2查得使用系数KA?1

由《机械设计》表10—4用插值法查得7级精度KH??1.423 由

b?9.34、KH??1.432查《机械设计》图10—13的KF??1.51 h故载荷系数为 K?KA?Kv??KH??KH??1?1.1?1?1.423?1.565 6）按实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径

3 d1?d1tK?76.473?Kt31.565?81.35(mm) 1.3 7）计算模数 m?d181.35??3.87(mm) Z1214.2.3 按齿根弯曲强度设计 1) 由式可得弯曲强度的设计公式为

3 m?2KT1?d?Z12?YFa?YSa??????E???? ?2)确定公式内的各计算数值

由图10—20C查得小齿轮弯曲的疲劳强度极限?FE1?480MP

大齿轮弯曲的疲劳强度极限?FE2?480MP

由《机械设计》图10—18取弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.83、KFN2?0.91 3)计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则

KFN1?KFE1?? ?F1?S?0.83?480?284.57MPa

1.4 ??F?2? 4)计算载荷系数

KFN1?KFE10.91?480??312MPa S1.4K?KA?Kv?KF??KF??1?1.1?1?1.51?1.661 查得齿形系数 ,根据《机械设计》10—5表.

YFa1?2.76、YFa2?2.21 查得齿形应力校正系数

YSa1?1.56、YSa2?1.77

5）计算大、小齿轮的

YFa1?YSa1??YFa?YSa??F?并加以比较

??F?12.76?1.56?0.0151

284.572.21?1.77?0.0125

312YFa2?YSa2??F?2 小齿轮的数值大，将其代入计算。 6)设计计算

3m?2KT1?d?Z12?YFa?YSa??????E??????32?1.661?2.547?105?0.0151?2.89(mm) 21.2?21对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算结果的模数大于弯曲疲劳强度，为满足要求，选取较大者。且为了和标准模数对应，取m?4(mm) 小齿轮齿数Z1?81.35?20.33?21。大齿轮齿数Z2?21?4?82（满足条件） 4由以上数据可算得; 根据式(11)可得齿轮体积

minf

3?(1?u2)?m3?Z1??d(x)1????（1?42）?43?213?1.24?9491561.86(mm3)4 4.3结果分析

采用模糊可靠性设计时体积f=6358604.92.采用传统方法设计时体积f=9491561.86，故用模糊可靠性优化设计更加节约成本。

5.结束语

齿轮强度的模糊可靠性设计克服了常规设计中将设计变量，应力，强度看成常量，仅凭经验选取安全系数而对它们的不确定性缺乏考虑等缺点，应用齿轮的模糊可靠性设计方法我们可以搞清楚零件的应力及其强度的分布规律严格控制发生故障的概率，以更好的满足设计要求。

由计算结果可知齿轮强度的模糊可靠度较非模糊可靠度要大，这是由于考虑了当应力稍大于许用应力时，传动仍在一定程度上未发生失效所形成的。反之，若不考虑模糊性，忽略了这一模糊事件，就体现不出完好到失效之间的过渡过程，也就反映不出传动的真实可靠度。因而，进行传动的模糊可靠性设计，更能进一步体现实际情况，且更能节约成本，实际应用更加趋合理。

参考文献

[1]濮良贵&纪名刚主编，《机械设计》第七版，高等教育出版社，2006年

[2]林国湘&刘迪荣，《齿轮强度的模糊可靠性设计》，《现代机械》，1994年第2期 [3]牟世学&陈胜军，《齿轮强度模糊可靠性设计的实用新方法》，《现代机械》，2004年第6期

[4]李阳星&李光煜，《基于熵理论的齿轮强度的模糊可靠性设计》，《机械设计》，2004年第2期

[5]董玉革.机械模糊可靠性设计.北京:机械工业出版社,2001 [6]陈举华.机械结构模糊优化设计.北京:机械工业出版社,2002 [7]谢庆生.机械工程模糊优化方法. 北京:机械工业出版社,2002