内啮合齿轮副安全系数计算与变位系数优化-实战教程

内啮合齿轮副计算是机械工程中的一个重要课题，尤其是在使用像KISSSoft这样的专业齿轮设计软件时。本讲义基于MIT 18.06线性代数讲义，详细探讨了一对内啮合齿轮副的设计与计算。这对齿轮副的参数包括模数m=0.6，小齿轮有25个齿，内齿圈有75个齿，齿宽b=7mm，中心距a=-15mm（负值表示内齿圈向内移动以增加啮合空间），并且小齿轮使用了20MnCrTi材料，经过渗碳淬火磨齿，齿圈由40Cr钢制成，经过高频淬火，A型齿面和齿根都经过淬火，表面硬度达到50HRC以上。 计算目标是确定齿轮的安全系数和最佳的变位系数，以确保在给定的工作条件（n=3000r/min，输入功率P=1kW，工作8小时/天，使用寿命至少3年）下齿轮系统的可靠性和效率。由于内啮合齿轮副的特性，KISSSoft软件中变位系数的处理与传统方法有所不同，它采用了负变位系数X=-0.3，这是为了适应软件的特定设置。 在进行计算时，首先在KISSSoft软件中设置参数，如图4.8所示，然后选择“佳优化滑动率”自动调整变位系数，以实现等滑动率设计，这种设计既考虑了齿轮尺寸的强度，又兼顾了磨损因素。对于小齿轮，可能需要较大的变位以增强其抗疲劳能力。 本讲义涵盖了KISSSoft全实例中文教程的多个章节，包括齿轮计算（包括圆柱齿轮、内啮合齿轮副、齿轮齿条、行星系和伞齿轮）、轴承和轴的计算、齿轮修形以及连接计算（如键和花键连接）。教程作者吕小波特别感谢徐宏工程师的指导，同时提供了技术支持邮箱以便解决学习过程中遇到的问题。 通过这些内容，读者不仅可以学习如何使用KISSSoft进行内啮合齿轮副的计算，还能了解到齿轮设计的关键参数选择、疲劳分析、修形策略以及连接组件的考量，这对于从事机械设计或维护工作的工程师来说，是一份实用且深入的参考资料。