[發明專利]一種減少齒輪傳動系統故障率的軸承、齒輪匹配設計方法

有效

• 申請號: 200810043838.3
• 申請日: 2008-10-14
• 公開（公告）號: CN101368613A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 唐德堯;王定曉;宋辛暉;李輝;張鵬
• 申請（專利權）人: 唐德堯
• 主分類號: F16H1/06
• 分類號: F16H1/06
• 代理公司: 株洲市美奇知識產權代理有限公司
• 代理人: 王法男

1.一種減少齒輪傳動系統故障率的軸承、齒輪匹配設計方法，它包括一對齒數為DC的大齒輪(1)、齒數為XC小齒輪(2)的嚙合副，以及支承大齒輪的軸承(3)、支承小齒輪的軸承(4)；設定支撐大齒輪的軸承(3)參數為：中徑DD0，滾子直徑Dd，滾子數DZ；支承小齒輪的軸承(4)參數為：中徑XD0，滾子直徑Xd，滾子數XZ；其特征在于：防止該齒輪傳動系統的齒輪、軸承滾子和軸承內、外環發生對沖疲勞集中以及防止齒輪載荷疲勞集中引發軸疲勞集中而產生裂紋的設計方法應當分別遵循的結構關系是：

A、防止大齒輪和軸承引發齒輪-輥子-外環對沖集中疲勞須符合：大齒輪軸承外環承載點每轉過個DWG滾子時，齒輪轉過的齒數DWC與正整數之差為K＝0.1～0.9；

其中，DWG與DWC的結構關系式為：

DWC＝2×DD0×DC/[(DD0-Dd)×DZ]×DWG??(D1)

K＝ABS[DWC-CINT(DWC)]

式中，DWG≤DZ，DWC≤DC，ABS代表取方框內數值的絕對值，CINT代表將方框內的數值四舍五入，

如果符合0.07＞K＞0的不允許范圍，則大齒輪軸承固定外環集中疲勞多發，疲勞的幾率DWJ＝1/DWG；

B、防止大齒輪和軸承引發齒輪-輥子-內環對沖集中疲勞須符合：大齒輪軸承內環承載點每轉過DNG個滾子時，齒輪轉過的齒數DNC與正整數之差為K＝0.1～0.9；

其中，DNG與DNC的結構關系式為：

DNC＝2×DD0×DC/[(DD0+Dd)×DZ]×DNG????(D2)

K＝ABS[DNC-CINT(DNC)]

式中，DNG≤DZ，DNC≤DC，ABS代表取方框內數值的絕對值，CINT代表將方框內的數值四舍五入，

如果符合0.07＞K＞0的不允許范圍，則大齒輪軸承固定內環集中疲勞多發，疲勞的幾率DNJ＝1/DNG；

C、防止大齒輪集中疲勞須符合下式表示的結構關系：

DCD＝DC/DWC≠INT(2～DC)????(D3)

DCD＝DC/DNC≠INT(2～DC)????(D4)

即大齒輪的齒數DC與上述DWC或DNC之比不等于2～DC的整數；

如果DCD為整數，則大齒輪集中疲勞數為DCD，各疲勞點之間的均勻間距為DWC個齒或DNC個齒；大齒輪疲勞集中率為DCJ＝2/DCD，其最大值為1；

D、防止小齒輪和軸承引發齒輪-輥子-外環對沖集中疲勞須符合：小齒輪軸承外環承載點每轉過DWG滾子時，齒輪轉過的齒數XWC與正整數之差為K＝0.1～0.9；

其中，XWG與XWC的結構關系式為：

XWC＝2×XD0×XC/[(XD0-Xd)×XZ]×XWG????(D1)

K＝ABS[XWC-CINT(XWC)]

式中，XWG≤Z，XWC≤XC，ABS代表取方框內數值的絕對值，CINT代表將方框內的數值四舍五入，

如果符合0.07＞K＞0的不允許范圍，則小齒輪軸承固定外環集中疲勞多發，疲勞的幾率XWJ＝1/XWG；

E、防止小齒輪和軸承引發齒輪-輥子-內環對沖集中疲勞須符合：小齒輪軸承內環承載點每轉過XNG個滾子時，齒輪轉過的齒數XNC與正整數之差為K＝0.1～0.9；

其中，XNG與XNC的結構關系式為：

XNC＝2×XD0×XC/[(XD0+Xd)×XZ]×XNG????(X2)

K＝ABS[XNC-CINT(XNC)]

式中，XNG≤XZ，XNC≤XC，ABS代表取方框內數值的絕對值，CINT代表將方框內的數值四舍五入，

如果符合0.07＞K＞0的不允許范圍，則小齒輪軸承固定內環集中疲勞多發，疲勞的幾率XNJ＝1/XNG；

F、防止小齒輪集中疲勞須符合下式表示的結構關系：

DCX＝XC/DWB≠INT(2～CX)????(D5)

DCX＝XC/DNB≠INT(2～CX)????(D6)

即小齒輪的齒數XC與上述DWB或DNB之比不等于2～CX的整數，

如果DCX為整數，則小齒輪集中疲勞數為DCX，各疲勞點之間的均勻間距為DWB個齒或DNB個齒；小齒輪疲勞集中率為XCJ＝2/DCX，其最大值為1；

G、防止大齒輪及其轉軸集中疲勞度須符合下式表示的結構關系：

XCD＝DC/XWC≠INT(2～DC)????(X3)

XCD＝DC/XNC≠INT(2～DC)????(X4)

即大齒輪的齒數DC與上述XWC或XNC之比不等于2～DC的整數；

如果XCD為整數，則大齒輪集中疲勞數為XCD，各疲勞點之間的均勻間距為XWC個齒或XNC個齒；大齒輪疲勞集中率為XCJ＝2/XCD，其最大值為1；

H、防止小齒輪及其轉軸集中疲勞度須符合下式表示的結構關系：

XCX＝XC/XWC≠INT(2～CX)????(X5)

XCX＝XC/XNC≠INT(2～CX)????(X6)

即小齒輪的齒數XC與上述XWB或XNB之比不等于2～CX的整數；

如果XCX為整數，則小齒輪集中疲勞數為XCX，各疲勞點之間的均勻間距為XWC個齒或XNC個齒；小齒輪疲勞集中率為XCJ＝2/XCX，其最大值為1。