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机械工程

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为什么要引入齿向载荷分布系数Kβ,可采取哪些措施来减小齿向载荷分布不均的程度?

正确答案: 由于制造误差引起的齿向误差、齿轮及轴的弯曲和扭转变形、轴承和支座的变形、及装配误差等,而导致同一对齿轮接触线上各接触点间载荷分部不均匀。为此引入齿向载荷分布系数,用于考虑实际载荷沿轮齿接触线分布不均的影响。
减小措施:对称配置轴承,尽量避免悬臂;增大轴、轴承、支座的刚度;将轮齿做成鼓形,将齿轮作鼓形修整,让齿宽中部首先接触,并扩展到整个齿宽,使载荷分布不均现象得到改善;在多级齿轮传动中,若高速级齿轮相对支撑轴承无法对称布置,则应使高速级的齿轮远离转矩输入端;当轴的刚度非常高,齿宽比较大,而且受力比较大时,在有腹板支撑的部分轮齿刚度较大,而其他部分刚度较小。这种情况,宜加大轮缘厚度,并采用双腹板或双层辐条,以保证轮齿沿齿宽有足够的刚度,是啮合受力均匀;当轴和轴承的刚度较差,由于周和轴承的变形使齿轮沿齿宽不均匀接触造成偏载时,可通过有限元等方法进行精确计算,改变轮辐的位置和轮缘形状,使沿齿宽受力大处齿轮刚度小,受力小处齿轮刚度大,利用齿轮的不均匀变形补偿轴和轴承的不均匀变形,达到沿齿宽受力均匀分布的目的。
如果齿轮相对支撑轴承载无法对称布置,则应使齿轮远离转矩输入端,从而使由弯矩引起的偏载与由转矩产生的偏载现象得到缓和,否则加重偏载。
答案解析:
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