【机械振动】齿轮箱啮合频率计算公式

齿轮箱啮合频率计算公式

齿轮箱参数计算公式

整体结构

输入轴(高速轴) → 第一级减速 → 1级轴(中间轴1) → 第二级减速 → 2级轴(中间轴2) → 第三级减速 → 3级轴(输出轴/低速轴)

传动路线是:

动力从输入轴进入,经过三对齿轮逐级减速,最后由3级轴输出低转速、大扭矩。

齿轮频率计算公式

1. 轴转频(齿轮频率)计算

轴的转频就是该轴上任意一个齿轮的旋转频率(因为同一轴上所有齿轮转速相同)。

绝对频率

f 轴 = n 60 f_{\text{轴}} = \frac{n}{60} f轴=60n

  • n n n:该轴的转速

若输入轴转速 n in = 1500 rpm n_{\text{in}} = 1500 \text{ rpm} nin=1500 rpm,则输入轴转频:

f in = 1500 60 = 25 Hz f_{\text{in}} = \frac{1500}{60} = 25 \text{ Hz} fin=601500=25 Hz

归一化频率系数

以输入轴频率为 1.0:

轴频率系数 = f 轴 f in = n 轴 n in = 1 该轴之前各级总减速比 \text{轴频率系数} = \frac{f_{\text{轴}}}{f_{\text{in}}} = \frac{n_{\text{轴}}}{n_{\text{in}}} = \frac{1}{\text{该轴之前各级总减速比}} 轴频率系数=finf轴=ninn轴=该轴之前各级总减速比1

  • 级减速比 = 从动轮齿数 ÷ \div ÷ 主动轮齿数

如:第一级主动齿 Z 1 Z_1 Z1,从动齿 Z 2 Z_2 Z2,则一级减速比 i 1 i_1 i1 与一级轴频率系数 α 1 \alpha_1 α1 为:

i 1 = Z 2 Z 1 i_1 = \frac{Z_2}{Z_1} i1=Z1Z2

α 1 = 1 i 1 = Z 1 Z 2 \alpha_1 = \frac{1}{i_1} = \frac{Z_1}{Z_2} α1=i11=Z2Z1


2. 齿轮啮合频率(GMF)计算

一对啮合齿轮的啮合频率完全相同,等于任一齿轮的齿数乘以它所在轴的转频。

绝对啮合频率

f GMF = Z 主动 × f 主动轴 = Z 从动 × f 从动轴 f_{\text{GMF}} = Z_{\text{主动}} \times f_{\text{主动轴}} = Z_{\text{从动}} \times f_{\text{从动轴}} fGMF=Z主动×f主动轴=Z从动×f从动轴

归一化啮合频率系数

GMF系数 = Z 主动 × 主动轴频率系数 = Z 从动 × 从动轴频率系数 \text{GMF系数} = Z_{\text{主动}} \times \text{主动轴频率系数} = Z_{\text{从动}} \times \text{从动轴频率系数} GMF系数=Z主动×主动轴频率系数=Z从动×从动轴频率系数

提示 :计算时,选取哪一侧都可以,结果必须相等,可用来校验传动比是否正确。

解释