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现代齿轮计算

罗伯特
（齿轮研究中心(FZG)，慕尼黑技术大学(TUM)，德国）
摘要：传动的主要要求是高承载能力，低振动和高效率，随着发展变得越来越重要，本论文将研究通用齿轮磨损的原因和承载能力因素的计算。主要影响是弹性变形和齿轮应力静态偏差导致载荷分配不均匀，此外还有齿轮振动的原因。提出了齿轮啮合中要提高承载能力，降低振动和减少损耗。
关键词：承载能力 优化过程

0 导言
齿轮传动的主要要求是高承载能力伴随着一个无故障运行。由于认识的提高，高承载能力、低振动和小损耗在齿轮啮合中越来越重要。所允许的噪音极限由客户或现有的规定给出。噪音的主要原因是齿轮啮合刚度的差异。
齿轮的设计可以根据按DIN/ISO标准[1] [3]。除这些标准以外，还有可能在符合承载能力、低振动和小损耗的前提下，应用现代仿真软件进一步优化，比如仿真软件有RIKOR [6]， DZP [2]和WTplus [12]。

1 基本齿轮计算
1.1 承载能力的基本因素
现代齿轮足够的承载能力必须得到保证。最通常的齿轮损坏有：
——轮齿断裂
——点蚀
——磨损
——胶合
在下面2种损坏中，第一损伤的起源和相应的计算方法都有可能是增加承载能力的派生显示。
1.1.1牙齿断裂
牙齿断裂是导致整个齿轮失败最多的情况，疲劳断裂一般发生在张力齿侧，靠近与齿根圆正切线30度附近的点。因此，在那个区域的最大局部应力可以被视为牙齿断裂临界应力(图1)。图1显示这些应力发生在齿根横断面内的分布。