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论文第一轮检测

发布时间:2024-07-05 03:35:00

论文第一轮检测

PaperFree论文查重软件通过海量数据库对提交论文进行对比分析,基于大数据指纹比对算法,相比常规比对速度提升10倍,在保证查重质量的情况下,几秒钟就可以出查重结果,准确地查到论文中的潜在抄袭和不当引用。

知网的查重率低,第一是论文就是你自己原创的;第二现在网络上修改论文的方法可谓是层出不穷,在内容上经过简单的修饰,词语的互换,修辞手法的修改等,都有可能造成知网的重重率变低的现象。只要论文查重系统准确很问题,是正常的,不要担心!

只要文章是自己认真写的,一般重复率都不会很高,这是很正常的。

1、论文是纯原创内容,质量比较高;2、论文格式不正确,查重系统无法有效识别;3、专业非常冷门,该领域已有的数据很少,自然无法比对出高重复率;4、论文修改的地方比较多,经过一系列降重处理后,重复率偏低;5、使用的论文查重系统数据库有限,检测出的重复率不准确。论文重复率在10-30%算是比较正常,非常低并不是什么好事,论文可能存在某些问题,注意排查确认一下。

论文第一次检测和第二次检测

PaperFree论文查重软件通过海量数据库对提交论文进行对比分析,基于大数据指纹比对算法,相比常规比对速度提升10倍,在保证查重质量的情况下,几秒钟就可以出查重结果,准确地查到论文中的潜在抄袭和不当引用。

论文查重系统的规则:

1、知网论文查重系统,是目前市面上最先进的模糊算法,如果论文的整体结构或格式被打乱,那有可能会导致同一篇文章,第一次检测到的和第二次检测标记重复的内容不一致,或者是第一次查核从检测没有被标记为红色内容的部分,在第二次查重检测的时候,被标记为重复内容。

因此,论文内容和论文的格式非常重要,如果你对论文的重复内容进行降重修改,那不要修改论文的原始大纲和结构。

2.如果是整篇论文上传查核检测,那系统会自动给将,文章目录信息自动是被。然后,系统将会对每章内容进行查重比对。每个单独部分内容都会比对,然后逐一进行检测,最终生成一篇论文查重报告,被标记为红色字体部分的内容就是严重重复的内容。

3.中国知网为检查系统的敏感性设定了一个门槛。 门槛是5%。 它在段落中衡量。 少于5%的剽窃或引用无法被发现。这种情况在大的段落中或小句情况下很常见。 例如:如果测试段落1有10,000个单词,则不会检测到对单个500字或更少的文章的引用。

实际上这里也告诉同学们一个修改的方法,就是对段落抄袭千万不要选一篇文章来引用,尽可能多地选择文章,以及剪掉几句话。这不会被检测到。

4.如何判断检测论文的抄袭?知网论文检测的条件是连续13个字相似或剽窃将标记为红色,但必须满足3个先决条件:即引用或剽窃的A文献中的词语数量 并能在每个测试部分都能实现。超过5%就被检测为红色。

5.知网检测系统会自动识别参考文献,参考文献不参与文本检测。另外,它被删除。在知网测试报告中,参考文件以灰色显示,说明未参与测试。当然,如果参考格式完全正确,这将被自动排除。否则,引用将作为文本进行测试导致参考文献全部标红。结果增高!

6.知网的论文检查整个上传,PDF或Word格式可能会影响测试结果。由于上传PDF检测,PDF将具有比Word更多的文本转换过程。这个过程可能会破坏你原来正确的目录和参考格式。特别是那些英文目录和大多数英文参考文献,英文字符数很高。如果英语被标记为红色,则总体结果将大大增加。

7.对于论文引用而言,如果你引用了他人的内容,那就要用引用符号进行相应的标注。如果引用没有进行标注,那系统会自动查重比对,这样可能会导致论文的重复率增加,所以,合理的引用他内容是非常有必要的。

二次查重会不会覆盖第一次论文。

因为正规的检测系统一般不会收录你的论文,其次,第一次查重和第二次查重所使用的软件不同查重的结果也会不同,大家在进行查重之前应该将自己的论文从开始一点点的完善下来,这样就能避免在学校查重的时候出现不通过的现象。

已发表文献是你文章必须发表见刊后才行。系统里收录后,如果你再检测,会和自己发表的文章重复,系统里有去除自己已发表文献功能就是去掉和自己重复。检测的还是比较客观。收录了也不影响检测结果。

论文降重技巧:

1、需要完成一篇完整的论文,不考虑重复率,即使是拼凑的也可以。打开翻译,将每段文字逐段进行复制粘贴到翻译上,并翻译为英文,再把英文翻译回中文,复制粘贴到论文。

2、利用双上的免费的"查重网站进行初次查重,根据查重报告,对现有论文再次进行翻译互换,在不改变原文意思的情况下,可进行多次翻译。

3、根据多次翻译转换之后,论文已经大大的降低了重复率,但仍然比较高,此时翻译转换已经不合适了,需要进行人工降重,即自己进行降重。

4、主要方法有:同义词互换,长短包互换,或者孰速重复字段,转化为自己的语言,最好是通俗易懂的。

1.两次检测的系统不是同一个系统。只有检测相同的系统才会得到一致的结果。2.两次检测的内容不同,如果内容有所变动,哪怕只是几句话,都会影响整篇论文的查重。3.如果上述两点都没有,则可能就是查重系统数据库更新的原因,查重系统的数据库是不定时更新的,系统的算法也随时可能会更新。比如抄袭的文章第一次检测时并没有被系统收录所以没有查出来,第二次检测时那篇文章已经被系统收录了,就会查出来导致重复率增高。

论文检测第一次没过

毕业论文最终以查重作为检测标准之一,是判断学生论文是否原创的依据之一。虽然学生要求很严格,但是有些学生在写论文的时候还是会有问题。学校论文检测不合格怎么办?paperfree小编给大家讲解。 一、首选弄清学校提供的免费查重机会有多少次? 一般来说,学校只会统一查重一次,所有学生的论文都会统一提交,老师会统一提交上传。但是少数学校有几次查重,因为每个人的论文都会查重,所以不要忽视查重。如果只有一次机会,可能会延期。 二、论文未通过学校查重该怎么办? A.论文答辩的前提是论文查重率达到学校的要求标准,论文查重率不能超过规定的范围,否则是不合格的。 B.论文查重率较高没法通过的论文,需要对论文进行修改和降重,把重复率降低到标准值以内,然后再提交给学校申请答辩。

查重是一件非常重要的事,查重率通不过就不能顺利答辩,也不能顺利毕业。但在查重率要求如此严格的情况下,一些学生还是会担心不能通过查重率,但查重本来就是一件非常复杂的事,一篇论文要经过多次查重才能达到规定的要求,那么论文第一次查重不过会怎么样?paperfree小编给你讲解。 第一次查重率很高,甚至查重也是很正常的事,所以一般学校对第一次查重率都会有一定的机会。对不同类型的论文第一次查重率没有通过都有不同的要求,本科论文的查重率一般为20%-30%,第一次查重率为30%-50%,将有一周的检验时间,不合格的论文将不予答辩。如果查重率超过50%,则需要专家作出判断,然后再作出决定。硕士学位的标准是10%-15%,查重率是15%-30%,会有2天的减重时间,查重率超过30%则需要判断后延期半年申请答辩。博士学位的查重率为5%-10%,查重率大于20%,在确定论文性质后,会延期半年至一年后申请答辩,情节严重时需要直接取消答辩资格。

学校论文检测第一次不合格,一般来说还会再给一次机会的,然后你自己花点钱去检测一下,根据检测报告做适当的修改,特别是重复率比较高的地方,能删的还是删了吧,能降低重复率,有些话就用自己组织的语言表达,也能降低重复率,还有讨论部分增加点原创性的内容,增加字数,这样也能降低重复率。

问题一:毕业论文查重只有一次机会?没过怎么办 如果学校检测一次没有通过,会要求重新修改写作。建议你再次提交学校抽检前先使查重软件自行检测一次,用Paperrater论文查重,检测比较接近学校,检测显示通过了可以通过学校的检测。 问题二:论文查重没过怎么办 第一步:初稿一般重复率会比较高(除非你是自己一字一句写的大神),可以采用万方、papertest去检测,然后逐句修改。这个系统是逐句检测的,也就是说你抄的任何一句话都会被检测出来。这种检测算法比较严格,从程序的角度分析这种算法比较简单。因而网上卖的都很便宜,我测的是3万字,感觉还是物美价廉的。(注意:1 这个库不包含你上一届研究生师兄的大论文,修改一定注意. 2 个人建议如果学校是用万方检测,就不要去检测维普之类的 先把论文电子版复制一份,保存一份。看检测结果,其中一份复制的备份论文,把检测出重复的部分能删了先删了,把不能删的,15字以内改一改,最好是加减字符,不要改顺序,改顺序没太大用,参考文献删掉一部分,不能删的话,先改下,英文文献可以15个字符换一个词。把修改过的上交,重新过系统检查。保存的原论文稍做改动上交纸质版。那个系统很麻烦的,很多没看过没应用过的文献都能给你加上,可见中国人抄袭的功夫,都是互相抄,但是为了保证论文的完整性和表述的准确性,不要随意改动,上交的纸质版,一定要斟酌,一般检查完就不会再过检测系统了,所以纸质版的不用担心。 第二步:经过修改后,重复率大幅下降了。这时你可以用知网查了,知网查重系统是逐段检测的,比较智能。检测后再做局部修改就基本上大功告成了,我最后在网上用知网查是4%,简单修改后,在学校查是。 注意:记住,最忌讳的是为了查重,把论文语句改得语句不通、毫无逻辑,这样是逃不过老师的,哈哈,大家加油! 关于知网相关抽查规定: 有规定的,可以进行第一次修改,修改之后通过就可以答辩,如果第二次不通过就算结业,在之后4个月内还要交论文或者设计的。这个是在抄袭30%的基础上的。 如果抄袭50%以上的话,直接结业 在之后4个月内还要交论文或者设计的。1.被认定为抄袭的本科毕业设计(论文),包括与他人已有论文、著作重复总字数比例在30%至50%(含50%)之间的,需经本人修改。修改后经过再次检测合格后,方可参加学院答辩。再次检测后仍不合格的,按结业处理。须在3 个月后提交改写完成的毕业设计(论文),检测合格后再参加答辩。2.被认定为抄袭的本科毕业设计(论文),且与他人已有论文、著作重复总字数比例超过50%的,直接按结业处理。须在4 个月后提交改写的毕业设计(论文),检测合格后再参加答辩。 知网系统计算标准详细说明: 1.看了一下这个系统的介绍,有个疑问,这套系统对于文字复制鉴别还是不错的,但对于其他方面的内容呢,比如数据,图表,能检出来吗?检不出来的话不还是没什么用吗? 学术不端的各种行为中,文字复制是最为普遍和严重的,目前本检测系统对文字复制的检测已经达到相当高的水平,对于图表、公式、数据的抄袭和篡改等行为的检测,目前正在研发当中,且取得了比较大的进展,欢迎各位继续关注本检测系统的进展并多提批评性及建设性意见和建议。 2.按照这个系统39%以下的都是显示黄色,那么是否意味着在可容忍的限度内呢?最近看到对上海大学某教师的国家社科基金课题被撤消的消息,原因是其发表的两篇论文有抄袭行为,分别占到25%和30%. 请明示超过多少算是警戒线? 百分比只是描述检测文献中重合文字所占的比例大小程度,并不是指该文献的抄袭严重程度。只能这么说,百分比越大,重合字数越多,存在抄袭的可能性越大。是否属于抄袭及抄袭的严重程度需由专家审查后决定。 3.如何防止学位论文学术不端行为检测系统成为个人报复的平台? 这也是我们在认真考虑的事情,目前这套检测系统还只是在机构一级用户使用。......>> 问题三:毕业论文通不过的多吗?一般是因为什么原因?除了查重? 不多,如果你听从老师的安排,按时上交,并根据老师的批改修改,三四次修改就可以定稿了。 有的是毕业论文选题太难太复杂,不好写,写不到一定的水准当然就通不过,很有可能还会被老师要求换题目,我们那年就有个女生是这种遭遇。 有的是不按照老师的要求改,或者说没有理解老师批改的内涵,自己瞎写。 还有的是毕业论文答辩的时候遇到了对学术问题别较真儿的老师。比如我们答辩那天隔壁班问问题的老师有文学院的一个女院长,她问得问题让好几个人很难堪。。 总之,写论文的时候一是要听老师的话按要求改论文,交论文。别忘记给论文老师买个饮料酸奶什么的。 二,论文答辩那天别忘了给提问题的老师买瓶水。 三,你们顺利毕业不会让那些老师损失工资,同时,你们没顺利毕业也不会让老师多开一毛钱,所以只要你没有得罪到老师,老师是不会整你的,所以是个人一般都能顺利毕业,更不要说论文通不通过了。因为中国的大学严进宽出,和欧洲大学的宽进严出是不同的。所以不要担心你能通过的。加油。 问题四:本科生真的会因为毕业论文查重不过而不让毕业么 目前,高校对于硕博士论文,需要通过抄袭检测系统的检测才能算过关。对本科生来说,大部分学校也采取抽查的方式对本科论文进行检测。 抄袭过多,一经查出超过30%,后果严重。轻者延期毕业,重者取消学位。辛辛苦苦读个大学,学位报销了多不爽。 但是,软件毕竟是人工设置的一种机制,里面内嵌了检测算法,我们只要摸清其中的机理,通过简单的修改,就能成功通过检测。 本文是在网络收集的资料。整理了最重要的部分,供大家参考。 论文抄袭检测算法: 1.论文的段落与格式 论文检测基本都是整篇文章上传,上传后,论文检测软件首先进行部分划分,上交的最终稿件格式对抄袭率有很大影响。不同段落的划分可能造成几十个字的小段落检测不出来。因此,我们可以通过划分多的小段落来降低抄袭率。 2.数据库 论文检测,多半是针对已发表的毕业论文,期刊文章,还有会议论文进行匹配的,有的数据库也包含了网络的一些文章。这里给大家透露下,很多书籍是没有包含在检测数据库中的。之前朋友从一本研究性的著作中摘抄了大量文字,也没被查出来。就能看出,这个方法还是有效果的。 3.章节变换 很多同学改变了章节的顺序,或者从不同的文章中抽取不同的章节拼接而成的文章,对抄袭检测的结果影响几乎为零。所以论文抄袭检测大师建议大家不要以为抄袭了几篇文章,或者几十篇文章就能过关。 4.标注参考文献 参考别人的文章和抄袭别人的文章在检测软件中是如何界定的。其实很简单,我们的论文中加了参考文献的引用符号,但是在抄袭检测软件中。都是统一看待,软件的阀值一般设定为1%,例如一篇文章有5000字,文章的1%就是50字,如果抄袭了多于50,即使加了参考文献,也会被判定为抄袭。 5.字数匹配 论文抄袭检测系统相对比较严格,只要多于20单位的字数匹配一致,就被认定为抄袭,但是前提是满足第4点,参考文献的标注。 论文抄袭修改方法: 首先是词语变化。文章中的专业词汇可以保留,尽量变换同义词; 其次,改变文中的描述方式,例如倒装句、被动句、主动句;打乱段落的顺序,抄袭原文时分割段落,并重组。 通过上述方法,能有效降低抄袭率。 下面举几个例子,大家可以参考下: 例句A: 本文以设备利用率最大化为目标函数,采用整数编码与实数编码相结合的遗传算法,研究了HFS的构建问题。本文提出的染色体编码方法及相应的遗传操作方法可实现研究对象的全局随机寻优。通过对car系列标准算例的研究,显示了本文提出方法具有较高的计算重复性和计算效率。 修改A: 本文研究了HFS问题的构建,通过遗传算法并结合整数与实数编码,目标函数为最大化设备利用率来求解。本文的染色体编码方法与对应的遗传算法操作可有效提高算法的全局搜索能力。通过对一些列基准算例的研究,验证了本文算法的有效性,并具有较高的计算重复性和较高的运算效率。 例句B: 由于房地产商品的地域性强,房地产开发企业在进行不同区域投资时,通常需要建立项目公司,此时就会面临建立分公司还是子公司的选择。子公司是一个独立的法人,而分公司则不是独立法人,它们在税收利益方面存在差异。子公司是独立法人,在设立区域被视为纳税人,通常要承担与该区域其它公司一样的全面纳税义务;分公司不是独立的法人实体,在设立分公司的所在区域不被视为纳税人,只承担有限的纳税义务,分公司发生的利润与亏损要与总公司合并计算。 修改B: 房地产开发企业在不同区域进行投资时,由于此类商品的地域性强,因此需要建立项目公司。此时,企业需要选择建立分公司还是子公司。主要的区别是子公司具有独立的法人,分公司则不是独......>> 问题五:论文如果第一次查重没过会对成绩有什么影响吗 只有在两个环节,同意您定稿1。自考毕业论文最后能否通过、制度上需要“查重”的,那是风险比较大的,实际中可能不会去查。建议您论文要自己经过修改:自己的指导老师、完全整篇拿来用;答辩组的老师,认为您答辩可以通过。 2,这样问题应该不会很大的 问题六:毕业论文被抽查查重没过怎么办 各个学校不一样,全文重复率在30%一下(而有的学校,本科是20%)。每章重复率应该没有要求,这个每个学校会出细则的,并且学校也出给出他们查重复率的地方 问题七:论文没写完查重会有什么影响 文没写完查重会有什么影响 比较碰 问题八:写论文中有一大段是介绍概念的话,不好修改,怎么能避免查重啊!!!急 5分 修改重复率或抄袭率论文的经验: CNKI是连续的字数相同不能超过13个字,万方是连续的字数相同不能超过15个字。否则就会标注出来,算进重复率。我们学校规定是CNKI检测重复率不能超过30%.两种数据库检测重复率会有结果上的误差,一般CNKI会更严格一点,先在用万方检测一下,然后对照重复段落,句子反复修改一下,最后用CNKI检测一下,就放心了。 在国内就是知网/维普/万方这三大系统,这里面的资源是不断更新的,每一年毕业生的论文除有保密要求外的基本上都是收这三大系统收录作为比对资源库,所以你就可不能大意啊!!国内就是三大系统,知网/维普/万方知网不对个人开放,维普及万方对个人开放万方不检测互联网及英文,知网及维普都检测互联网及英文。现在,所有学校对于硕士、博士毕业论文,必须通过论文检测查重才能算合格过关。本科毕业生,大部分211工程重点大学,采取抽检的方式对本科毕业论文进行检测查重。抄袭或引用率过高,一经检测查重查出超过百分之三十,后果相当严重。相似百分之五十以下,延期毕业,超过百分之五十者,取消学位。辛辛苦苦读个大学,花了好几万,加上几年时间,又面临找工作,学位拿不到多伤心。但是,所有检测系统都是机器,都有内在的检测原理,我们只要了解了其中内在的检测原理、系统算法、规律,通过检测报告反复修改,还是能成功通过检测,轻松毕业的。 3、有部分同学反映说自己在段落中明明引用或者抄袭了其他文献的段落或句子,为什么没有检测出来,这是正常的。中国知网对该套检测系统的灵敏度设置了一个阀值,该阀值为5%,以段落计,低于5%的抄袭或引用是检测不出来的,这种情况常见于大段落中的小句或者小概念。举个例子:假如检测段落1有10000字,那么引用单篇文献500字以下,是不会被检测出来的。实际上这里也告诉同学们一个修改的方法,就是对段落抄袭千万不要选一篇文章来引用,尽可能多的选择多篇文献,一篇截取几句,这样是不会被检测出来的。 4、一篇论文的抄袭怎么才会被检测出来?知网论文检测的条件是连续13个字相似或抄袭都会被红字标注,但是必须满足3里面的前提条件:即你所引用或抄袭的A文献文字总和在你的各个检测段落中要达到5%。 1)知网查重时,黄色的文字是“引用”,红色的文章是“涉嫌剽窃”。 (2)知网查重时,只查文字部分,“图”、“mathtype编辑的公式”、“word域代码”是不查的(要想知道知网到底查那些部分,可以“全选”――“复制”――“选择性粘贴”――“只保留文字”)。建议公式用mathtype编辑,不要用word自带的公式编辑器。 (3)word、excel编辑的“表”是可以查出来的。在某些被逼无奈的情况下,可以选择把表截图放到论文里边去!作者亲眼见过有同学自己编的系数,查出来居然跟人家重了,数据决定了系数还不能变,欲哭无泪…… (4)参考文献的引用也是要算重复率的(包括在学校要求的X%以内)!所以引用人家文献的时候最好用自己的话改写一下。 (5)知网的查重是以“章”为基本单元的。比如“封面”、“摘要”、“绪论”都会作为单独的一章,每一章出一个检测结果,标明重复率。每一章有单独的重复率,全文还有一个总的重复率。有些学校在规定论文是否通过查重时,不仅要求全文重复率不能超过多少,还对每章重复率也有要求。 (6)知网查重的确是以“连续13个字与别的文章重复”做为判断依据的,跟之前网上一些作者说的情况一致。如果你能够把论文改到任何......>> 问题九:硕士毕业论文查重没过怎么办?修改简单吗? 一般是要求知网检测达到15%以下才算合格。 这个是个硬性规定,如果查重都不能合格的话,后面的其它都不用说了。 所以,建议您提前到文天下论文检测网自己检测一下重复率。 如果超过了,先进行有针对性的改重。 改重也不是一件难事,把重复了的部分换一种说法就可以了。 谢谢采纳。 问题十:自己写,但是写的论文题目人很多,会不会导致查重不过关 学位论文是表明作者从事科学研究取得创造性的结果或有了新的见解,并以此为内容撰写而成、作为提出申请授予相应的学位时评审用的学术论文。 学士论文应能表明作者确已较好地掌握了本门学科的基础理论、专门知识和基本技能,并具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力。 硕士论文应能表明作者确已在本门学科上掌握了坚实的基础理沦和系统的专门知识,并对所研究课题有新的见解,有从事科学研究工作成独立担负专门技术工作的能力。 博士论文应能表明作者确已在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,并具有独立从事科学研究工作的能力,在科学或专门技术上做出了创造性的成果。 学术论文 学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或作其他用途的书面文件。 学术论文应提供新的科技信息,其内容应有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,而不是重复、模仿、抄袭前人的工作。

齿轮检测论文

1. Li C. and Guo W., Continuum mechanics simulation of post-buckling of single-walled nanotubes, International Journal of Nonlinear Science and Numerical Simulation, 4 (2003), 387-393.本文使用基于连续介质力学理论的有限元方法分析计算了单壁碳纳米管的大变形行为和屈曲模态。通过引入原子模拟方法所得到的弹性常数,使用连续壳理论和特征值屈曲分析来模拟碳纳米管的方法是一种典型的简化方法。结果与前人的分子模拟结果进行比较,得到了很好的吻合。而且用这种方法大大降低了计算成本,并可以得到某些用分子力学或基于原子论的模拟所无法得到的结果,如碳管的高阶屈曲模态等。这个领域目前仍是研究的热点。2. Li C. and Guo W., Fusion analyses of lifecycle safety and damage tolerance for cracked structures, International Journal of Fatigue, 27 (2005), 429–437.本文通过对简单齿轮轮齿模型不同位置及不同形式裂纹的有限元分析,说明结构的损伤检测不仅取决于裂纹或缺陷的尺寸,而且与其所处的位置以及所用的检测技术均有关系。本文指出,损伤监测或诊断技术仅适用于具有足够损伤容限和足够长的可检测寿命区间的系统。最后对本文提出的机械结构的寿命安全保障技术进行了总结和综合分析。

仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器(1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。(2) 原始数据:滚筒圆周力F=;带速V=;滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率:(1)传动装置的总效率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=××××(2)电机所需的工作功率:Pd=FV/1000η总=1700××、确定电动机转速:滚筒轴的工作转速:Nw=60×1000V/πD=60×1000×π×220=根据【2】表中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表查出有三种适用的电动机型号、如下表方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 3 Y100l2-4 3 1500 1420 3 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/、分配各级传动比(1) 取i带=3(2) ∵i总=i齿×i 带π∴i齿=i总/i带=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=nm/i带=1420/3=(r/min)nII=nI/i齿=(r/min)滚筒nw=nII=(r/min)2、 计算各轴的功率(KW)PI=Pd×η带=××η轴承×η齿轮=××、 计算各轴转矩Td=×入/n1 = =入/n2=五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通V带截型由课本[1]P189表10-8得:kA= P=×据PC=和n1=由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带(2) 确定带轮基准直径,并验算带速由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×()= mm由课本[1]P190表10-9,取dd2=280带速V:V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=在5~25m/s范围内,带速合适。(3) 确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+(95+280)+(280-95)2/4×450=根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+()/2=497mm(4) 验算小带轮包角α1= ×(dd2-dd1)/a=×(280-95)/497=>1200(适用)(5) 确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=查[1]表10-3,得Kα=;查[1]表10-4得 KL= PC/[(P1+△P1)KαKL]=[() ××]= (取3根)(6) 计算轴上压力由课本[1]表10-5查得q=,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:F0=500PC/ZV[(α)-1]+qV2=[()]+ =则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×()=、齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=取z2=78由课本表6-12取φd=(3)转矩T1T1=×106×P1/n1=×106×(4)载荷系数k : 取k=(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得:σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算N1=60××10×300×18= /×108查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=故得:d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=模数:m=d1/Z1=取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=(6)校核齿根弯曲疲劳强度σ bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=×20mm=50mmd2=mZ2=×78mm=195mm齿宽:b=φdd1=×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=(8)许用弯曲应力[σbb]根据课本[1]P116:[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核计算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=(10)计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=××50/60×1000=因为V<6m/s,故取8级精度合适.六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N4、轴的结构设计轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。(1)、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器,查[2]表可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85(2)、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位(3)、确定各段轴的直径将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图),考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.(5)确定轴各段直径和长度Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mmII段:d2=40mm初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm,宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:L2=(2+20+19+55)=96mmIII段直径d3=45mmL3=L1-L=50-2=48mmⅣ段直径d4=50mm长度与右面的套筒相同,即L4=20mmⅤ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm(6)按弯矩复合强度计算①求分度圆直径:已知d1=195mm②求转矩:已知T2=③求圆周力:Ft根据课本P127(6-34)式得Ft=2T2/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×tan200=⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm(1)绘制轴受力简图(如图a)(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力:FAY=FBY=Fr/2=由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=×96÷2=截面C在水平面上弯矩为:MC2=FAZL/2=×96÷2=(4)绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2=()1/2=(5)绘制扭矩图(如图e)转矩:T=×(P2/n2)×106=(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=,截面C处的当量弯矩:Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(7)校核危险截面C的强度由式(6-3)σe=×453=< [σ-1]b=60MPa∴该轴强度足够。主动轴的设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,4 确定轴的各段直径和长度初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(2)按弯扭复合强度计算①求分度圆直径:已知d2=50mm②求转矩:已知T=③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得Ft=2T3/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×⑤∵两轴承对称∴LA=LB=50mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=(2) 截面C在垂直面弯矩为MC1=FAxL/2=×100/2=19N?m(3)截面C在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=×100/2=(4)计算合成弯矩MC=(MC12+MC22)1/2=(192+)1/2=(5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(6)校核危险截面C的强度由式(10-3)σe=Mec/()=(×303)=<[σ-1]b=60Mpa∴此轴强度足够(7) 滚动轴承的选择及校核计算一从动轴上的轴承根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)由初选的轴承的型号为: 6209,查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=, 基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速9000r/min(1)已知nII=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N(3)求系数x、yFA1/FR1=682N/1038N = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够二.主动轴上的轴承:(1)由初选的轴承的型号为:6206查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,基本额定动载荷C=,基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速13000r/min根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)已知nI=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1= FA2=FS2=(3)求系数x、yFA1/FR1= = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够七、键联接的选择及校核计算1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-792.键的强度校核大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=挤压强度: =<125~150MPa=[σp]因此挤压强度足够剪切强度: =<120MPa=[ ]因此剪切强度足够键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~1、减速器附件的选择通气器由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×油面指示器选用游标尺M12起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳.放油螺塞选用外六角油塞及垫片M18×根据《机械设计基础课程设计》表选择适当型号:起盖螺钉型号:GB/T5780 M18×30,材料Q235高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8X12,材料Q235低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8×20,材料Q235螺栓:GB5782~86 M14×100,材料Q235箱体的主要尺寸::(1)箱座壁厚z=× 取z=8(2)箱盖壁厚z1=× 取z1=8(3)箱盖凸缘厚度b1=×8=12(4)箱座凸缘厚度b=×8=12(5)箱座底凸缘厚度b2=×8=20(6)地脚螺钉直径df =×(取18)(7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250)(8)轴承旁连接螺栓直径d1= =×18= (取14)(9)盖与座连接螺栓直径 d2=()df =× 18= (取10)(10)连接螺栓d2的间距L=150-200(11)轴承端盖螺钉直d3=()df=×18=(取8)(12)检查孔盖螺钉d4=()df=×18= (取6)(13)定位销直径d=()d2=×10=8(14)至外箱壁距离C1(15) (16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10)(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:> mm(19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12 mm(20)箱盖,箱座肋厚:m1=8 mm,m2=8 mm(21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3D~轴承外径(22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3 互不干涉为准,一般取S=D2.九、润滑与密封1.齿轮的润滑采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20 时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。2.滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。3.润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。4.密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。十、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。十一、参考资料目录[1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版;[2] 《机械设计基础》,机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版

浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文

0 引言

齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初,人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后,齿轮技术得到高速发展,齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式,除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中,发现不少地方的知识点描述比较简单,不容易理解,为此,在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析,探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析,有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。

1 齿轮失效方式的探讨

齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效,甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年,白金汉发表了有关齿轮磨损的论文,并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年,Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验,对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图,并指出当齿轮转速较低时,影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀,影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮,影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来,一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类,对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类,一类是齿面损坏,包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等,另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。

1983 年,我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ,将齿轮损伤形式分为5 大类,即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤,共26 种失效形式。1997 年,我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化,一般分为5 大类,即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。

2 齿轮强度设计的探讨

2. 1 轮齿弯曲强度计算

1785 年,英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法,把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁,随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年,路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式,而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面,这一方法称为“抛物线法”[12],如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式,但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动,理论上只有当单对齿啮合时,载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮,因为同时有2 对以上的齿轮在啮合,其最大弯曲应力的作用点要低。

在此之后,又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年, ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ,公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。

过去,我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱,没有统一的标准,对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是, 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组,以ISO6336—1980为根据,开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。

目前,我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法,即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线,两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点,这时产生的弯曲应力最大,如图2 所示。另外,弯曲疲劳强度计算公式中,齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关,与模数无关,并未做详细说明,不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示,齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中,αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中,YF称为齿形系数,由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出,YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为,根据齿轮形成原理,齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化,由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比,致使齿形系数中的模数可以约去。因此,齿形系数不受模数的影响,而只与齿数有关,齿数越多YF越小,反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。

2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响

根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力,即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论,Ft使齿根产生弯曲应力为σF,Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力,并导致齿根两边的应力大小不相等。然而,在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中,而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小,可以忽略不计。但是压应力到底多少,为什么可以忽略不计,很少有人进行计算,下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中,Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h',则SF = 2h' tan30°,因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m,齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α,由于h'hF< 1,因此,当不考虑h'hF的影响时,σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论,取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系,如图3 所示。可见,压应力对弯曲应力的影响与齿数有关,而模数无关,而且随着齿数的变化而变化,齿数越少其影响越大,反之影响就越小,最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%,特别当h'hF< 1 时,压应力更小,可以忽略不计。这就是为了简化计算,在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知,弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明,拉伸侧是危险侧,因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早,但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明,考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果,实际上没有多大差别。因此,在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。

2. 3 齿面接触疲劳强度计算

图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年,赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式,该式作为齿面强度计算的理论基础,如图4 所示。根据赫兹接触应力理论,在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中,Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径,式中“+”号用于外接触,“-”号用于内接触。1898 年,拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年,奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力,并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年,英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年,美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。

1949 年,白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法,后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年,尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今,我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础,即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2,ρΣ称为综合曲率,对于标准齿轮,1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而,获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中,ZH = 2槡sin αcos α,称为区域系数,对于压力角α= 20°的标准齿轮,ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中,有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本,其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化,取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa,μ1 =μ2 =0. 3,便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)

2. 4 齿面胶合强度计算

齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面,在一定的压力下直接接触发生黏着,同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动,齿面瞬时温度较高,相对滑动速度较大,则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动,由于齿面间压力过大,导致齿面油膜被破坏,尽管齿面温度不高,但也容易产生胶合,称为冷胶合。

对于齿轮齿面胶合强度计算的研究,目前主要基于两种理论,一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年,温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年,我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。

我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法,并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。

3 结束语

文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨,详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状,以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出,在齿轮弯曲疲劳强度的计算中,压应力对弯曲应力的影响是有限的,一般可忽略不计,只有当需要精确计算时,应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容,为将来从事机械设计工作打下良好的基础。

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