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得基本相同。
同理,其他的材料的接触疲劳强度极限和弯曲疲劳强度极限值也是类似的方法。 部分程序如下: ?????????? Private Sub ScrollBar1_Change() TextBox5.Text = ScrollBar1.Value
σHlim1 = σHlim1min + (ScrollBar1.Value - ScrollBar1.Min) * (σHlim1max - σHlim1min) / (ScrollBar1.Max - ScrollBar1.Min)
σFE1 = σFE1min + (ScrollBar1.Value - ScrollBar1.Min) * (σFE1max - σFE1min) / (ScrollBar1.Max - ScrollBar1.Min) TextBox1.Text = CInt(σHlim1) TextBox2.Text = CInt(σFE1) End Sub
??????????
3.4接触疲劳寿命系数KHN的实现方法
齿轮的接触疲劳寿命系数KHN只和材料和应力循环次数有关,如图3-3。
图3-3 接触疲劳寿命系数KHN
图中的1,2,3,4分别代表了不同的材料和热处理方式。由图3-3可知,当应力循环次数N的值的对数均与分布时,曲线为若干段直线构成的折线,此时可用方程表示,曲线方程的格式为KHN1?a?Log10N1?b。
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例如,“HT250”、HT300”、“HT350”对应的折线就是图中的3号线。由图可知,当N<100000时,接触疲劳强度极限KHN=1.3,当100000
对于1号线、2号线和4号线,也是运用了这种方法来求出材料的接触疲劳强度极限KHN与应力循环次数N之间的方程。部分程序如下: ????????????
If UserForm4.ComboBox1.Text = \UserForm4.ComboBox1.Text = \ If N1 > 0 And N1 <= 100000 Then KHN1 = 1.3
If N1 > 100000 And N1 <= 2000000 Then KHN1 = -0.23 * (Log(N1) / Log(10#)) + 2.45 If N1 > 2000000 Then KHN1 = -0.04 * (Log(N1) / Log(10#)) + 1.255 End If
???????????? 3.5螺旋角影响系数Yβ的实现
螺旋角影响系数Yβ值的大小仅和螺旋角β(此文中β均为角度制)以及纵向重合度εβ的大小有关,如图3-4。
图3-4 螺旋角影响系数Yβ
由图3-4可知,螺旋角影响系数Yβ的值只在0.75和1之间,并且可以发现当β>30°时,Yβ的值仅与εβ有关,且随εβ线性增加,Yβ在线性减小,可知此时Yβ与εβ一阶线性相关。可设Y??a????b,可带入(0.4,0.90)和(0.8,0.80)此可以解得参数值a=-0.25,
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b=1。得到了当β>30°时,螺旋角影响系数Yβ与纵向重合度的方程:Y???0.25????1。
根据作者查到的文献资料显示,当β<30°有如下公式可用:
Y??1?????/120(若εβ>1,按εβ=1带入)
这个公式已得到验证,精确度很高,可以使用。部分程序如下: ???????????? If εβ > 1 Then εβ = 1 Else End If If β<= 30 Then Yβ = 1 - εβ * β/ 120 Else
Yβ = 1 - 0.25 * εβ End If
???????????? 3.6区域系数ZH的实现方法
由图可知,当齿轮的法面压力角αn=20°时,区域系数ZH的大小与螺旋角β 近视呈抛物线关系。
图3-5 区域系数ZH (αn=20°)
首先可设出抛物线的方程为ZH?a??2?b???c,方程中有三个未知参数,需要三个点的坐标来求出这些个参数。在图3-5上曲线上取三个点分别为(12.5,2.45)、(17.5,2.4)、(25,2.3),将这些坐标带入方程中,可解出a= -0.00267,b= - 0.002,c= 2.516666,得到了区域系数ZH与螺旋角β的方程:
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ZH?(?0.00267)??2?0.002???2.516666
经作者多次取点校正,该曲线拟合所得方程的精度很高,已满足一般齿轮设计精度要求。
3.7 齿间载荷分配系数KHα、KFα的程序实现方法
一对相互啮合的斜齿圆柱齿轮,如在啮合区中有两对(或多对)齿同时工作时,则载荷应分配在这两对齿(或多对)齿上。由于齿距误差和弹性变形等原因,总载荷并不是按长度的比例在两条接触线之间均与分布的,所以有必要引入齿间载荷分配系数Kα.
齿间载荷分配系数与齿轮精度等级和是否表面硬化处理有关,见表3-2。
表3-2 齿间载荷分配系数KHα、KFα KA·Ft/b 精度等级二组 表面硬化处理 未经表面硬化处理 KHα KFα KHα KFα 5 1.0 1.0 ≥100N/mm 6 1.1 7 1.2 1.1 8 1.4 1.2 <100N/mm 5级或更低 ≥1.4 ≥1.4 虽然表3-2只介绍了8级及以下精度等级的齿轮的齿间载荷分配系数,但根据作者查的资料显示,当齿轮精度等级为9级或者9级以上时,可认为齿间载荷分配系数为1.5。
其中KHα和KFα分别为按齿间接触疲劳强度计算时用的齿间载荷分配系数和按弯曲疲劳强度计算时用的齿间载荷分配系数。本设计充分考虑到了齿轮是否进行了表面硬化处理,以上程序中UserForm5.CheckBox1.Value = 1就是指齿轮进行了表面硬化处理,而UserForm5.CheckBox1.Value = 0没有进行表面硬化处理。部分程序如下:
???????????? If ka * ftt / b > 100 Then
If UserForm5.CheckBox1.Value = 1 Then
If jingdu = 6 Then khα = 1.1 kfα = 1.1
ElseIf jingdu = 7 Then khα = 1.2 kfα = 1.2
ElseIf jingdu = 8 Then khα = 1.4 kfα = 1.4
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ElseIf jingdu >= 9 Then khα = 1.5 kfα = 1.5 End If Else
If jingdu = 6 Then khα = 1# kfα = 1#
ElseIf jingdu = 7 Then khα = 1.1 kfα = 1.1
ElseIf jingdu = 8 Then khα = 1.2 kfα = 1.2
ElseIf jingdu >= 9 Then khα = 1.3 kfα = 1.3 End If End If Else khα = 1.4 kfα = 1.4 End If
………………………………
3.8齿向载荷分布系数KHβ、KFβ的程序实现方法
齿轮的齿向载荷分布系数Kβ可分为KHβ和KFβ,其中KHβ为按齿面接触疲劳强度计算时用的系数,而KFβ为按齿根弯曲疲劳强度计算时的所用的系数。 3.8.1 按齿面接触疲劳强度计算时齿向载荷分布系数KHβ
由参考资料[3]图10-13可知,圆柱齿轮的KHβ的大小与齿轮在轴上的布置情况、齿 轮的精度等级、齿轮宽度b等因素有关,这个表格很大很麻烦,作者通过分析数据实现了通过方程来表达KHβ与其它因素之间的定量关系,方程拟合的精度比较高,误差很小,满足一般的设计要求。部分程序如下:
??????????
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