应力修正系数YS、YSa |
|||||
应力修正系数YS和YSa是将名义弯曲应力换算成齿根局部应力的系数。它考虑了齿根过渡曲线处的应力集中效应,以及弯曲应力以外的其他应力对齿根应力的影响 应力修正系数不仅取决于齿根过渡曲线的曲率,还和载荷作用点的位置有关。YS用于载荷作用于单对齿啮合区外界点的计算方法(方法一),YSa则用于载荷作用于齿顶的计算方法(方法二) ① 应力修正系数YS 应力修正系数YS仅能与齿廓系数YF联用。对于齿廓角αn为20°的齿轮,YS可按下式计算。对于其他齿廓角的齿轮,可按此式近似计算YS 式中 L——齿根危险截面处齿厚与弯曲力臂的比值 sFn——齿根危险截面齿厚。外齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表1中序号7的公式计算,内齿轮按表齿廓系数YF、YFa表2中序号7的公式计算; hFe——弯曲力臂。外齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表1中序号17的公式计算,内齿轮由表齿廓系数YF、YFa表2中序号8的公式计算; qs——齿根圆角参数,其值为 ρF——30°切线切点处曲率半径,外齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表1中序号8公式计算,内齿轮由表齿廓系数YF、YFa表2中序号5的公式计算 YS不宜用图解法确定 ② 应力修正系数YSa 应力修正系数YSa仅能与齿廓系数YFa联用,并且只能用于εαn<2的齿轮传动 对于齿廓角αn为20°的齿轮,YSa可按下式计算。对于其他齿廓角的齿轮,可按此式近似计算YSa 式中 La=sFn/hFa; sFn——外齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表1中序号7的公式计算,内齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表2中序号7的公式计算; hFa——外齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表3中序号11的公式计算,内齿轮由表齿廓系数YF、YFa中表4中序号8的公式计算; qs——按表轮齿弯曲强度核算的公式中的公式计算 用齿条刀具加工的外齿轮,其应力修正系数YSa也可按当量齿数和法向变位系数从图1~图5查取。对于短齿和有齿顶倒角的齿轮来说,使用这些图中的YSa值,其承载能力是偏向安全的。不同参数的齿廓所适用的图号见下表 |
|||||
几种基本齿廓齿轮的YSa |
|||||
基 本 齿 廓 |
外 齿 轮 |
内 齿 轮 |
|||
αn |
|
|
|
YSa |
YSa ρF=0.15mn,h=haP+hfP |
20° |
1 |
1.25 |
0.38 |
图1 |
2.65 |
20° |
1 |
1.25 |
0.3 |
图2 |
2.65 |
22.5° |
1 |
1.25 |
0.4 |
图3 |
2.76 |
20° |
1 |
1.4 |
0.4 |
图4 |
(已挖根) |
25° |
1 |
1.25 |
0.318 |
图5 |
2.87 |
图1 外齿轮应力修正系数YSa αp=20°;haP/mn=1;hfP/mn=1.25;ρfp/mn=0.38 对内齿轮:当ρfp/mn=0.15时,YSa=2.65 图2 外齿轮应力修正系数YSa αP=20°;haP/mn=1;hfP/mn=1.25;ρfP/mn=0.30 对内齿轮:当ρfP/mn=0.15时,YSa=2.65 图3 外齿轮应力修正系数YSa αP=22.5°;haP/mn=1;hfP/mn=1.25;ρfP/mn=0.4 对内齿轮:当ρfP/mn=0.15时,YSa=2.76 图4 外齿轮应力修正系数YSa αP=20°;haP/mn=1;hfP/mn=1.4;ρfP/mn=0.4;sPr/mn=0.02 图5 外齿轮应力修正系数YSa αP=25°,haP/mn=1;hfP/mn=1.25;ρfP/mn=0.318 |
|||||
③ 齿根有磨削台阶齿轮的应力修正系数 靠近齿根危险截面的磨削台阶(参见图6),将使齿根的应力集中增加很多,因此其应力集中系数要相应增加。计算时应以YSg代替YS,YSag代替YSa 上述二式仅适用 当磨削台阶高于齿根30°切线切点时,其磨削台阶的影响将比上二式计算所得的值小 YSg和YSag也考虑了齿根厚度的减薄 |
图6 齿根磨削台阶 |