題組內容

一、某港區門型起重機之捲揚機採用一級正齒輪減速,已知小齒輪齒數 Z P =20 ,大齒輪齒數 Z G = 60 ,皆為標準全深齒、壓力角φ= 20°、模數 m = 6 mm,齒面寬 b =70 mm;小齒輪轉速 nP = 900 rpm,傳遞功率 P =30 kW ; 兩齒輪材料同 為滲碳硬化合金鋼 , 容許彎曲強度 St = 320 MPa 、 容許接觸強度 Sc = 1100 MPa ; 彈性係數 C p = 191 MPa ;過負荷係數 K o = 1.5 ;負荷分布係數 K m = 1.5 ;小齒輪彎曲幾何因子 J P = 0.34 ;齒輪為切削加工,動態係數採 Barth 式:

\( K_v = \frac{6.1+V}{6.1} \),V 為節線速度(m/s) ;溫度、尺寸、可靠度等其餘修正 6.1 因子皆取 1.0。試回答以下問題:

提示:(a)正齒輪接觸幾何因子: \( I = \frac{\cos\varphi \sin\varphi}{2} \frac{m_G}{m_G+1} \), mG 為齒數比

           (b)AGMA 齒根彎曲應力 \( \sigma = \frac{W_{t} K_{o} K_{v} K_{m}}{b m J} \)

           (c)AGMA 齒面接觸應力 \( \sigma_c = C_p \sqrt{\frac{W_t K_o K_v K_m}{bd_p I}} \)

(三)求接觸幾何因子 I、AGMA 齒面接觸應力σ c 與齒面接觸安全係數 S H 。(7 分)