下面是小编为大家整理的圆弧齿圆柱齿轮传动简介,本文共6篇,仅供参考,喜欢可以收藏与分享哟!

篇1:圆弧齿圆柱齿轮传动简介
减小齿轮传动的尺寸和质量的主要途径,在于设法提高其承载能力,目前工业中广泛使用的渐开线齿轮传动已有两百多年的历史。虽然它具有易于加工及传动可分性特点,但由于综合曲率半径ρ∑不能增大很多,载荷沿齿宽分布不均匀,以及啮合损失较大等原因,提高其承载能力就受到了一定的限制,因而日益不能满足如冶金、采矿、动力等重要工业部门所提出的越来越高的要求。为此,提出了新的齿轮传动--圆弧齿圆柱齿轮传动,简称圆弧齿轮传动。
圆弧齿轮传动的齿廓及其类型、啮合原理及传动特性等已在《机械原理》中介绍过。圆弧齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有下列特点:
圆弧齿轮传动啮合齿轮的综合曲率半径ρ∑较大,齿轮具有较高的接触强度。由实验得知,对于软齿面(≤350HBS)、低速和中速的圆弧齿轮传动,按接触强度而定的承载能力至少为渐开线直齿圆柱齿轮传动的1.75倍,甚至有时达到2~2.5倍。
目前我国对软齿面的单圆弧齿轮传动,经精滚工艺,精度可达6级,齿面接触斑点达80%,约相当于经过磨制过的渐开线齿轮传动。而双圆弧齿轮传动较之单圆弧者,不仅接触弧线长,而且主、从动齿轮的齿根都较厚,不论齿面接触强度、齿轮根弯曲强度以及耐磨性都更高。双圆弧齿轮的齿高较大,齿轮的刚度就较小,故啮合时的冲击、噪声也小,因而双圆弧齿轮传动更具发展前途,
圆弧齿轮传动具有良好的磨合性能。经磨合之后,圆弧齿轮传动相啮合的齿面能紧密贴合,实际啮合面积较大,而且齿轮在啮合过程中主要是滚动摩擦,啮合点又以相当高的速度沿啮合线移动,这就对形成轮齿间的动力润滑带来了有利的条件,因而啮合齿面间的油膜较厚。这不仅有助于提高齿面的接触强度及耐磨性,而且啮合摩擦损失也大为减小(约仅为渐开线齿轮传动的一半),因而传动效率较高(当齿面粗糙度为1.6时,传动效率约为0.99左右)。
圆弧齿轮传动轮齿没有根切现象,故齿数可少到8~6,但应视小齿轮轴的强度及刚度而定。
圆弧齿轮不能做成直齿,并为确保传动的连续性,必须具有一定的齿宽。但是对不同的要求(如承载能力、效率、磨损、噪声等)可通过选取不同的参数,设计出不同的齿型来实现。
圆弧齿轮传动的中心距及切齿深度的偏差对齿轮沿齿高的正常接触影响很大,它将降低齿轮应有的承载能力,因而这种传动对中心距及切齿深度的精度要求较高。
圆弧齿轮轮齿的失效形式与渐开线齿轮相同,齿面有点蚀、磨损、齿根有折断。对于要求寿命长、冲击轻微的闭式齿轮传动,应以防止齿面疲劳点蚀为主,故应考虑选用双圆弧齿轮,并选取较大的齿高系统,以增长接触弧,从而提高齿轮的齿面接触强度。若是齿轮的承载能力取决于齿根的弯曲强度时,则又应考虑选用短齿制的双圆弧齿轮,以减小齿轮受载的力臂及增大齿根厚度,从而提高齿根的弯曲强度。
篇2:标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
(一)轮齿的受力分析
在斜齿轮(斜齿轮结构虚拟现实)传动中,作用于齿面上的法向载荷 Fn,仍垂直于齿面。如图<斜齿轮的轮齿受力分析>所示,Fn 位于法面Pabc内,与节圆柱的切面Pa'ae倾斜一法向啮合角αn。力Fn可沿齿轮的周向、径向及轴向分解成三个相互垂直的分力。斜齿轮的轮齿受力分析>
图<斜齿轮受力分析>首先,将力Fn在法面内分解成沿径向的分力(径向力)Fr和在Pa'ae面内的分力,然后再将力F'在Pa'ae面内分解成沿周向的分力(圆周力)Ft及沿轴向的分力(轴向力)Fa。各力的方如图所示;各力的大小为:
式中:β—节圆螺旋角,对标准斜齿轮即分度圆螺旋角;
βb—啮合平面的螺旋角,亦即基圆螺旋角;
αn—法面压力角,对标准斜齿轮,αn=20°;
αt—端面压力角。
由上式可知轴向力Fa与tgβ成正比。为不使轴承承受过大的轴向力,斜齿圆柱齿轮传动的螺旋角β不宜选得过大,常在β=8°~20°之间选择。在人字齿轮传动中,同一个人字齿上按力学分析所得的两个轴向分力大小相等,方向相反,和力为零。因而人字齿轮的螺旋角β可取较大数值(15°~40°),传递功率也很大。人字齿轮传动的受力分析及强度分析都可沿用斜齿轮的传动公式。
(二)计算载荷
齿轮上的计算载荷与啮合轮齿齿面上接触线长度有关。对于斜齿轮,如右图所示,啮合区中的实线为实际接触线,每一条全齿宽的接触线长为b/cosβb,接触线总长为所有啮合齿上接触线长度之和。在啮合过程中,啮合线总长一般是变动的,据研究,可用作为总长度的代表值。因此
式中为斜齿轮传动的端面重合度,可按《机械原理》所述公式计算,或由图标准圆柱齿轮传动的端面重合度查取。
图<标准圆柱齿轮传动的端面重合度>斜齿轮的纵向重合度可按以下公式计算:
斜齿轮计算中的载荷系数,其中使用系数与齿向载荷分布系数的查取与直齿轮相同;动载系数可由图<动载系数值>中查取;齿间载荷分配系数与可根据斜齿轮的精度等级、齿面硬化情况和载荷大小由表<齿间载荷分配系数>中查取。齿间载荷分配系数>动载系数值>
(三)齿根弯曲疲劳强度计算
如下图所示,斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时,齿轮的失效形式为局部折断。斜齿轮的弯曲强度,若按轮齿局部折断分析则较繁。现对比直齿轮的弯曲强度计算,仅就其计算特点作必要的说明。
首先,斜齿轮的计算载荷要比直齿轮的多计入一个参数,其次还应计入反映螺旋角β对轮齿弯曲强度影响的因素,即计入螺旋角影响系数Yβ。由上述特点,可得斜齿轮轮齿的弯曲疲劳强度公式为:
式中:YFa—斜齿轮的齿形系数,可近似地按当量齿数zv由表查取;
YSa—斜齿轮的应力校正系数,可近似地按当量齿数zv由表<齿形系数及应力校正系数>查取;齿形系数及应力校正系数>
Yβ—螺旋角影响系数,数值查图螺旋角影响系数。
上式分别为校核计算公式和设计计算公式。
齿形系数YFa及应力校正系数
z(zv)1718192223242526272829 YFa2.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.572.552.53 YSa1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62 z(zv)303540455060708090100150200∞ YFa2.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.142.122.06 YSa1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97
注:1)基准齿形的参数为α=20°、、ρ=0.38m(m为齿轮模数);
2)对内齿轮:当α=20°、、ρ=0.15m时,齿形系数YFa=2.65,YSa=2.65,
(四)齿面接触疲劳强度计算
斜齿轮的齿面接触疲劳强度仍按赫兹公式计算,节点的综合曲率1/ρ∑=1/ρn1+1/ρn2。如下左图所示,对于渐开线斜齿圆柱齿轮,在啮合平面内,节点P处的法面曲率ρn与端面曲率半径ρt的关系由几何关系得:
斜齿轮端面上节点的曲率半径为
因而
斜齿圆柱齿轮法面曲率半径
于是得:
令
ZH称为区域系数。上右图为法面压力角αn=20°的标准齿轮的ZH值。于是得
同前理,由上式可得应该注意,对于斜齿圆柱齿轮传动,因齿面上的接触线是倾斜的(如右图),所以在同一齿面上就会有齿顶面(其上接触线段为e1P)与齿根面(其上接触线段为e2P)同时参与啮合的情况(直齿轮传动,齿面上的接触线与轴线平行,就没有这种现象)。
如前所述,齿轮齿顶面比齿恨面具有较高的接触疲劳强度。设小齿轮的齿面接触疲劳强度比大齿轮的高(即小齿轮的材料较好,齿面硬度较高),那么,当大齿轮的齿根面产生点蚀,e2P一段接触线已不能在承受原来所分担的载荷,而要部分地由齿顶面上的e1P一段接触线来承担时,因同一齿面上,齿顶面的接触疲劳强度较高,所以即使承担的载荷有所增大,只要还未超过其承载能力时,大齿轮的齿顶面仍然不会出现点蚀;同时,因小齿轮齿面的接触疲劳强度较高,与大齿轮齿顶面相啮合的小齿轮的齿根面,也末因载荷增大而出现点蚀。这就是说,在斜齿轮传动中,当大齿轮的齿根面产生点蚀时,仅实际承载区由大齿轮的齿根面向齿顶面有所转移而已,并不导致斜齿轮传动的失效(直齿轮传动齿面上的接触线为一平行于轴线的直线,大齿轮齿根面点蚀时,纵然小齿轮不坏,这对齿轮也不能再继续工作了)。因此,斜齿轮传动齿面的接触疲劳强度应同时取决于大、小齿轮。实用中斜齿轮传动的许用接触应力约可取为,当>1.23应取=1.23。为较软齿面的许用接触应力。
标准圆柱齿轮传动的端面重合度>斜齿轮受力分析>篇3:标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
(一)轮齿的受力分析
进行齿轮的强度计算时,首先要知道齿轮上所受的力,这就需要对齿轮传动作受力分析,当然,对齿轮传动进行力分析也是计算安装齿轮的轴及轴承时所必需的。
齿轮传动一般均加以润滑,啮合轮齿间的摩擦力通常很小,计算轮齿受力时,可不予考虑。
沿啮合线作用在齿面上的法向载荷Fn垂直于齿面,为了计算方便,将法向载荷Fn在节点P处分解为两个相互垂直的分力,即圆周力Ft与径向力Fr, 。由此得
Ft=2T1/d1 ; Fr=Fttanα ; Fn=Ft/cosα (a)
式中:T1—小齿轮传递的转矩,N·mm;
d1—小齿轮的节圆直径,对标准齿轮即为分度圆直径,mm;
α—啮合角,对标准齿轮,α=20°。
(二)齿根弯曲疲劳强度计算
轮齿在受载时,齿根所受的弯矩最大 ,因此齿根处的弯曲疲劳强度最弱。当轮齿在齿顶处啮合时,处于双对齿啮合区,此时弯矩的力臂虽然最大,但力并不是最大,因此弯矩并不是最大。根据分析,齿根所受的最大弯矩发生在轮齿啮合点位于单对齿啮合区最高点。因此,齿根弯曲强度也应按载荷作用于单对齿啮合区最高点来计算。由于这种算法比较复杂,通常只用于高精度的齿轮传动(如6级精度以上的齿轮传动)。
对于制造精度较低的齿轮传动(如7,8,9级精度),由于制造误差大,实际上多由在齿顶处啮合的轮齿分担较多的载荷,为便于计算,通常按全部载荷作用于齿顶来计算齿根的弯曲强度。当然,采用这样的算法,齿轮的弯曲强度比较富余。
右边动画所示为齿轮轮齿啮合时的受载情况。动画演示为齿顶受载时,轮齿根部的应力图。
在齿根危险截面AB处的压应力σc仅为弯曲应力σF的百分之几,故可忽略,仅按水平分力pcacosγ所产生的弯矩进行弯曲强度计算。
假设轮齿为一悬臂梁,则单位齿宽(b=1)时齿根危险截面的弯曲应力为
取,并将(a)式代入。对直齿圆柱齿轮,齿面上的接触线长L即为齿宽b(mm),得
令
YFa是一个无量纲系数,只与齿轮的齿廓形状有关,而与齿的大小(模数m)无关。因此,称为齿形系数。S值大或h值小的齿轮,YFa的值要小些;YFa小的齿轮抗弯曲强度高。载荷作用于齿顶时的齿形系数YFa可查表查表查表查表确定。
齿根危险截面的弯曲应力为:
上式中的σF0仅为齿根危险截面处的理论弯曲应力,实际计算时,还应计入齿根危险截面处的过渡圆角所引起的应力集中作用以及弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响,因而得齿根危险截面得弯曲强度条件式为(b)
式中Ysa为载荷作用于齿顶时的应力校正系数(数值列于表<齿形系数及应力校正系数> )。齿形系数及应力校正系数>
齿形系数YFa及应力校正系数z(zv)17181920212223242526272829 YFa2.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.572.552.53 YSa1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62 z(zv)303540455060708090100150200∞ YFa2.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.142.122.06 YSa1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97
注:1)基准齿形的参数为α=20°、、ρ=0.38m(m为齿轮模数);
2)对内齿轮:当α=20°、、ρ=0.15m时,齿形系数YFa=2.65,YSa=2.65。
令: φd=b/d1φd成为齿宽系数,并将Fd=2T1/d1及m=d1/z1代入式(b),得
于是得(c)
式(c)为设计计算式,式(b)为校核计算公式。
(一)轮齿的受力分析
进行齿轮的强度计算时,首先要知道齿轮上所受的力,这就需要对齿轮传动作受力分析。当然,对齿轮传动进行力分析也是计算安装齿轮的轴及轴承时所必需的。
齿轮传动一般均加以润滑,啮合轮齿间的摩擦力通常很小,计算轮齿受力时,可不予考虑。
沿啮合线作用在齿面上的法向载荷Fn垂直于齿面,为了计算方便,将法向载荷Fn在节点P处分解为两个相互垂直的分力,即圆周力Ft与径向力Fr, 。由此得
Ft=2T1/d1 ; Fr=Fttanα ; Fn=Ft/cosα (a)
式中:T1—小齿轮传递的转矩,N·mm;
d1—小齿轮的节圆直径,对标准齿轮即为分度圆直径,mm;
α—啮合角,对标准齿轮,α=20°。
(二)齿根弯曲疲劳强度计算
轮齿在受载时,齿根所受的弯矩最大 ,因此齿根处的弯曲疲劳强度最弱。当轮齿在齿顶处啮合时,处于双对齿啮合区,此时弯矩的力臂虽然最大,但力并不是最大,因此弯矩并不是最大。根据分析,齿根所受的最大弯矩发生在轮齿啮合点位于单对齿啮合区最高点。因此,齿根弯曲强度也应按载荷作用于单对齿啮合区最高点来计算。由于这种算法比较复杂,通常只用于高精度的齿轮传动(如6级精度以上的齿轮传动)。
对于制造精度较低的齿轮传动(如7,8,9级精度),由于制造误差大,实际上多由在齿顶处啮合的轮齿分担较多的载荷,为便于计算,通常按全部载荷作用于齿顶来计算齿根的弯曲强度。当然,采用这样的算法,齿轮的弯曲强度比较富余。
右边动画所示为齿轮轮齿啮合时的受载情况。动画演示为齿顶受载时,轮齿根部的应力图。
在齿根危险截面AB处的压应力σc仅为弯曲应力σF的百分之几,故可忽略,仅按水平分力pcacosγ所产生的弯矩进行弯曲强度计算。
假设轮齿为一悬臂梁,则单位齿宽(b=1)时齿根危险截面的弯曲应力为
取,并将(a)式代入。对直齿圆柱齿轮,齿面上的接触线长L即为齿宽b(mm),得
令
YFa是一个无量纲系数,只与齿轮的齿廓形状有关,而与齿的大小(模数m)无关。因此,称为齿形系数。S值大或h值小的齿轮,YFa的值要小些;YFa小的齿轮抗弯曲强度高。载荷作用于齿顶时的齿形系数YFa可查表查表查表查表确定。
齿根危险截面的弯曲应力为:
上式中的σF0仅为齿根危险截面处的理论弯曲应力,实际计算时,还应计入齿根危险截面处的过渡圆角所引起的应力集中作用以及弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响,因而得齿根危险截面得弯曲强度条件式为(b)
式中Ysa为载荷作用于齿顶时的应力校正系数(数值列于表<齿形系数及应力校正系数> ),齿形系数及应力校正系数>
齿形系数YFa及应力校正系数z(zv)17181920212223242526272829 YFa2.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.572.552.53 YSa1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62 z(zv)303540455060708090100150200∞ YFa2.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.142.122.06 YSa1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.831.8651.97
注:1)基准齿形的参数为α=20°、、ρ=0.38m(m为齿轮模数);
2)对内齿轮:当α=20°、、ρ=0.15m时,齿形系数YFa=2.65,YSa=2.65。
令: φd=b/d1φd成为齿宽系数,并将Fd=2T1/d1及m=d1/z1代入式(b),得
于是得(c)
式(c)为设计计算式,式(b)为校核计算公式。
(三)齿面接触疲劳强度计算
齿面接触疲劳强度计算的基本公式为:
Fca为计算载荷,L为接触线长度,为计算方便,取接触单位长度上的计算载荷
式中:ρ∑—啮合齿面上啮合点的综合曲率半径;
ZE—弹性影响系数,数值列于下表,则上式为
(d)
弹性影响系数ZE/
齿轮材料配 对 齿 轮 材 料 灰铸铁球墨铸铁铸 钢锻钢夹布塑胶 11.8×17.3×20.2×20.6×0.785×锻钢162.0181.4188.9189.856.4 铸铁161.4180.5188.0—— 球墨铸铁156.6173.9— 灰铸铁143.7—注:表中所列夹布塑胶的泊松比μ为0.5,其余材料的μ均为0.3。
由《机械原理》得知,渐开线齿廓上各点的曲率(1/ρ)并不相同,沿工作齿廓各点所受的载荷也不一样。因此按式(d)计算齿面的接触强度时,就应同时考虑啮合点所受的载荷及综合曲率(1/ρ∑)的大小。对端面重合度≤2的直齿轮传动,如图<齿面上的接触应力>所示,以小齿轮单对齿啮合的最低点(图中C点)产生的接触应力为最大,与小齿轮啮合的大齿轮,对应的啮合点是大齿轮单对齿啮合的最高点,位于大齿轮的齿顶面上。齿面上的接触应力>
如前所述,同一齿面往往齿根面先发生点蚀,然后才扩展到齿顶面,亦即齿顶面比齿根面具有较高的接触疲劳强度。因此,虽然此时接触应力大,但对大齿轮不一定会构成威胁。由图<齿面上的接触应力>可看出,大齿轮在节处的接触应力较大,同时,大齿轮单对齿啮合的最低点(图中D点)处接触应力也较大。但按单对齿啮合的最低点计算接触应力比较麻烦,并且当小齿轮齿数z1≥20时,按单对齿啮合的最低点所计算得的接触应力与按节点啮合计算得的接触应力极为相近。为计算方便,通常即以节点啮合为代表进行齿面的接触强度计算。齿面上的接触应力>
下面即介绍按节点啮合进行接触强度计算的方法:
节点啮合的综合曲率为
轮齿在节点啮合时,两轮齿廓曲率半径之比与两轮的直径或齿数成正比,即ρ2/ρ1=d2/d1=z2/z1=u,
故得
小齿轮轮齿节点P处的 曲率半径。对于标准齿轮,节圆就是分度圆,
故得 ρ1=d1sinα/2
则:
取L=b(b为齿轮设计工作宽度),于是(d)式为:
令——区域系数(标准直齿轮α=20°时,ZH=2.5),则可写为
MPa
将Ft=2T1/d1、φd=b/d1代入上式得
σH=
于是mm
若将ZH=2.5代入上面两式,得
MPa
及
(四)齿轮传动的强度计算说明
按齿根弯曲疲劳强度计算时,应将/(YFa1YSa1) 或/(YFa2YSa2)中小者代入计算。
因配对齿轮的接触应力相同,即σH1=σH2,故应将中小者代入公式进行计算。
当配对两齿轮的齿面均属硬齿面时,两轮的材料,热处理方法及硬度均可取成一样的。设计这种齿轮传动时,可分别按齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度的设计公式进行计算,并取其中大者作为设计结果。
当用设计公式初步计算齿轮的分度圆直径d1(或模数mn)时,动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ不能预先确定,此时可选一载荷系数Kt(脚标t表示试选或试算值)(如取Kt=1.2~1.4),则算出来的分度圆直径(或模数)也是一个试算值的d1t(或mnt),然后按d1t值计算齿轮的圆周速度,查取动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα,及齿向载荷分布系数Kβ,计算载荷系数K。若算得的K值与试选的Kt值相差不多,就不必修改原计算;若二者相差较大时,应按下式校正试算所得分度圆直径d1t(或mnt):
篇4:单级斜齿圆柱齿轮减速器-课程设计
单级斜齿圆柱齿轮减速器-课程设计
课 程 设 计 任 务 书
课 程 设 计 任 务 书
任务书数据 (加粗者为补充数据)
学生应提交的材料:
草图(用坐标纸绘制减速器装配图中的主、俯视图); 减速器装配图(A0图);
零件工作图两张(轴、齿轮各一张,A3图,用CAD绘制);
设计说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、正文、参考资料)。 日程安排: 8月23日 开始 8月26日 审草图 9月2.3日 答辩 1. 特性尺寸 如传动零件中心距及其偏差; 2. 最大外形尺寸 如减速器总的长、宽、高;
3. 安装尺寸 如地脚螺栓孔,轴伸出端配合长度和直径;
4. 主要零件的配合尺寸 如齿轮和轴、轴承与轴和轴承座孔的配合等。 装配图上应标注的尺寸
装配图上应写有技术特性、技术要求。 装配图上零件编号应按顺时针方向排列。
明细表和标题栏见《机械设计课程设计手册》P8,但需 注意长度应为180mm(不是150mm)。
图纸幅面、图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。 图上粗细线型要分明。 零件图上应标注出:
尺寸公差;表面粗糙度; 形位公差;技术要求;传动件的啮合参数表。
标题栏按《机械设计课程设计手册》P8要求,但需注意长度应为180mm(不是150mm)。图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。 图上粗细线型要分明。
设计说明书的内容:(见P239)
1. 目录
2. 传动方案的分析和拟定 3. 电动机的选择
4. 传动装置运动及动力参数计算 5. 传动零件的设计计算 6. 轴的计算
7. 滚动轴承的选择和计算 8. 键连接的选择和计算 9. 联轴器的选择
10. 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 11. 参考资料
设计说明书应加封面。 设计任务书 注意事项:
1. 通常选用转速为1000rpm和1500rpm的电动机;
2. 设计传动装置时,应按工作机实际需要的电动机输出功率Pd计算,不能按
电动机的额定功率计算;转速取满载转速。
3. 一级减速器传动比范围i=3~6,一级开式传动i=3~7(均指圆柱齿轮)。 4. 带传动
开口平带传动 i=2~4(i≤6); 有张紧轮的平带传动 i=3~5(i≤8); 三角带传动 i=2~4(i≤7)。 5.圆锥齿轮传动
一级开式传动 i=2~4 (i≤8); 一级闭式传动 i=2~3 (i≤6)。
5前言
分析和拟定传动方案
机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求,同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现,这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较,从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
所以拟定一个合理的传动方案,除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外,还应熟悉各种传动机构的特点,以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低,在传递相同扭矩时,结构尺寸较其他形式大,但传动平稳,能缓冲吸振,宜布置在传动系统的'高速级,以降低传递的转矩,减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时,采用链传动。
众所周知,链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成,而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以,如果要设计链式输送机的传动装置,必须先合理选择它各组成部分,下面我们将一一进行选择。
三.运动学与动力学的计算
第一节 选择电动机
电动机是常用的原动机,具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量(功率)和转速、确定具体型号。 (1) 选择电动机的类型:
按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
(2) 选择电动机的容量:
工作所需的功率:
P= P/η
d
w
w
P = F*V/(1000η
所以:
d =
w)
P F*V/(1000η*η)
w
w =
由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机的效率)为
η*η
式中
η*η*η*η*η*η*η
1
2
2
3
4
5
6
η
1、
η
2、
η
3、
η
4、
η
5、
ηη
6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷
筒轴的轴承及卷筒的效率。 取
η
1 = 0.96、
η
2= 0.99、
η
3 =0.97、4 = 0.97、
η
5 = 0.98、
η
6 = 0.96 ,
则: 所以:
η*η
d =
w = 0.96?0.99?0.99?0.97?0.97?0.98?0.96 =0.832
PF*V/η*η
1000
w
w
= 2600?1.5/(1000?0.832) kW = 4.68 kW
m
d
根据Pd选取电动机的额定功率由查表得电动机的额定功率
P使P = (1∽1.3)P = 4.68∽6.09 kW
w = 7.5 kW
P
(3) 确定电动机的转速: 卷筒轴的工作转速为:
nw = 60?1000V/πD = 60?1000?1.5/(3.14?400) r/min = 71.66r/min
按推荐的合理传动比范围,取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5,单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5 则合理总传动比的范围为: i = 6 ∽ 25
故电动机的转速范围为:nd = i*nw = (6∽25)?71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min
符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ,再根据计算出的容量,由附表5.1查出有三种适用的电动机型号,其技术参数及传动比的比较情况见下表。
适合。因此选定电动机型号为Y160M-6,所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW,满载转速nm = 970 r/min ,总传动比适中,传动装置结构紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。 第二节 计算总传动比并分配各级传动比
电动机确定后,根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。 (1) 计算总传动比:
i = nm/nw = 1440/115=12.52
(2) 分配各级传动比:
为使链传动的尺寸不至过大,满足b
iii
ig = i/ib =12.52/3=4.17
(3) 计算传动装置的运动和动力参数:
各轴的转速
nΙ= nm/ib =1440/3=480 r/min nΠ= nΙ/ig =480/115=4.17 r/min nw = nΠ = r/min
各轴的功率
PΙ= Pm*η
1 = 7.5?0.96 = 7.2 kW
PΠ=PΙ*η2 *η Pw = PΠ*η2*η
(4 ) 各轴的转矩
电动机的输出轴转矩
3 = 7.2?0.99?0.97 =6.914 kW 4 = 6.914?0.99?0.97 = 6.64 kW
Td
Td = 9550?Pm/nm =9550?7.5/970 = 73.84 Nm
其他轴转矩
TΙ= 9550?PΙ/nΙ =9550*6.84*0.96/480=130.644 Nm TΠ= 9550?PΠ/nΠ =9550*6.06/115=503.24 Nm Tw = 9550?Pw/nw = Nm
第三节 各轴的转速,功率及转矩,列成表格
五.齿轮的设计计算
六.轴与轴承的设计计算及校核
轴的设计及键联接的选择与校核
轴主要用来支承作旋转运动的零件,如齿轮、带轮,以传递运动和动力。本减速器有两根轴,根据设计要求,设计的具体步骤、内容如下:
根据上述设计结果设计第二轴,
七、键等相关标准键的选择
标准键的选择包括键的选择,联轴器的选择,螺栓、螺母、螺钉的选择,销的选择、垫圈、垫片的选择。 (1) 键的选择
查表4-1(机械设计基础课程设计)
Ι轴与带轮相配合的键:b = 8mm, h = 7mm, t = 7.0mm, t1 = 4.4mm l=18-90 Π轴与相联轴器配合的键:b = 14 mm, h = 9 mm, t = 5.0mm, t1=3.3mm l=36-60 Π轴与齿轮相配合的键:b = 18mm, h = 11mm, t = 5.5mm, t 1= 3.8mm l=50-200 (2) 联轴器的选择
根据轴设计中的相关数据,查表4-1(机械设计基础课程设计),选用联轴器的型号为GICL2 45D, 112/84 0.02kg每平方米
螺栓、螺母、螺钉的选择
考虑到减速器的工作条件,后续想体的附件的结构,以及其他因素的影响 选用螺栓GB5782 C 86, M6*25和GB5782 C 86, M10*35 ,GB5782 C 86, M10*25三种。 选用螺母GB6170 C 86, M10和GB6170 C 86, M12两种。 选用螺钉GB5782 C 86, M6*25和GB5782 C 86, M6*30两种。
八、减速器的润滑与密封
1、传动件的润滑
浸油润滑:浸油润滑适用于齿轮圆周速度V≤12m/s的减速器。为了减小齿轮的阻力和油的升温,齿轮浸入油中的深度以1∽2个齿高为宜,速度高时还应浅些,在0.7个齿高上下,但至少要有10mm,速度低时,允许浸入深度达1/6∽1/3的大齿轮顶圆半径。油池保持一定深度,一般大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不应小于30∽50mm。以免太浅会激起沉积在箱底的油泥,油池中应保持一定的油量,油量可按每千瓦约350∽700cm3来确定,在大功率时用较小值。
2、滚动轴承的润滑:减速器中滚动轴承的润滑应尽可能利用传动件的润滑油来实现,通常
根据齿轮的圆周速度来选择润滑方式,本设计采用润滑脂润滑,并在轴承内侧设置挡油环,以免油池中的稀油进入舟车功能而使润滑脂稀释。
3、润滑剂的选择:润滑剂的选择与传动类型、载荷性质、工作条件、转动速度等多种因素
有关。轴承负荷大、温度高、应选用粘度较大的润滑油。而轴承负荷较小、温度低、转速高时,应选用粘度较小的润滑油,一般减速器常采用HT-40,HT-50号机械油,也可采用HL-20,HL-30齿轮油。当采用润滑脂润滑时,轴承中润滑脂装入量可占轴承室空间的1/3~1/2。
4、减速器的密封:减速器的密封是为了防止漏油和外界灰尘和水等进入常见的漏油部位有
分箱面、轴头、盖端及视孔盖等。
分箱面的密封,可在箱体剖分面上开回油槽,轴伸出处密封的装置有垫圈,O型橡胶圈和唇形密封圈。
在老师的耐心指导下,以及各位同学的讨论中,经过两周多时间的设计,本课题――单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动。其说明书的编写终于完成。本设计虽然较简单,但通过这一设计实践,我感到自己在这方面仍存在许多不足之处,对于我的本次设计,我觉得设计计算部分非常认真,该方案结构简单,易于加工,装配。且经济实用,可适用于精度要求不高的场所。同时也存在有一些尺寸设计方面的误差,对材料的选择也并非完全合理。希望指导老
师能批正。通过此设计,使我加深了对机械设计基础及有关课程和知识,提高了综合运用这些知识的能力。并为在今后学习本专业打下了 必须的基础,并提高了运用设计资料,及国家标准的能力。
九、箱体结构设计
一、小型圆柱齿轮,为了使结构紧凑,重量较轻,采用整体式箱体,它的材料为HL150。
十、设计小结
在老师的耐心指导下,以及各位同学的讨论中,经过两周多时间的设计,
本课题――单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动。其说明书的编写终于完成。本设计虽然较简单,但通过这一设计实践,我感到自己在这方面仍存在许多不足之处,对于我的本次设计,我觉得设计计算部分非常认真,该方案结构简单,易于加工,装配。且经济实用,可适用于精度要求不高的场所。同时也存在有一些尺寸设计方面的误差,对材料的选择也并非完全合理。希望指导老师能批正。通过此设计,使我加深了对机械设计基础及有关课程和知识,提高了综合运用这些知识的能力。并为在今后学习本专业打下了 必须的基础,并提高了运用设计资料,及国家标准的能力。
十一、参考文献
[1]孙桓、陈作模主编.《机械原理》.高等教育出版社出版..8
[2] 席伟光、杨光、李波主编.《机械设计基础课程设计》. 高等教育出版社出版..9
[3]吴宗泽、罗圣国主编.《机械设计课程设计手册》.高等教育出版社出版..12
[4]吴宗泽主编.《机械设计》.高等教育出版社出版..5
篇5:渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力有限元分析
渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力有限元分析
以某齿轮传动为例,将齿轮啮合原理和接触力学的概念相结合,用有限元法对渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力进行较为全面的分析,并比较用赫兹公式计算的`结果和有限元分析的结果,指出了齿轮国家标准接触应力计算说明的不准确性,为渐开齿轮传动的设计和研究提供指导.
作 者:魏延刚 管荣嵘 WEI Yan-gang GUAN Rong-rong 作者单位:大连交通大学,机械工程学院,辽宁,大连116028 刊 名:大连交通大学学报 ISTIC英文刊名:JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITY 年,卷(期): 30(2) 分类号:O343.3 TH133.333 关键词:渐开线齿轮 接触应力 有限元分析 边界应力集中篇6:黑齿常之简介
黑齿常之
黑齿常之(?—689.11.26),百济(位朝鲜半岛西南部)西部人,高丽族,黑齿氏,唐朝著名军事将领。
黑齿常之并非唐朝人,他是出生在唐朝的属国——百济国。黑齿常之的早年事迹不详,长大以后,身高七尺有余,善于用兵,史称其“骁勇有谋略”(《旧唐书·黑齿常之列传》)。后来黑齿常之在百济国任达率(百济官名)兼郡将,相当于唐朝刺史一职。
当时朝鲜半岛上并存三个独立国家,北部为高丽,南部偏东为新罗,南部偏西则为百济。其中新罗一直与唐朝保持朝贡关系,而高丽和百济则与唐朝为敌。唐太宗李世民时期,唐太宗曾亲征高丽,但未取得胜利。唐高宗李治即位后,唐与高丽、百济之间几年内相安无事,百济还曾遣使入朝。永微六年(655年),高丽与百济、靺鞨联兵入侵新罗,夺其33城,新罗王金春秋遣使向唐求救,高宗派兵攻打高丽。至此,唐与高丽、百济之间烽烟再起。
在高丽与唐军苦苦作战的同时,百济却依恃高丽为援,多次侵扰新罗。唐高宗遂决定先攻下百济、再灭高丽。显庆五年三月命左武卫大将军苏定方为神丘道行军大总管,率水陆大军10万出兵百济,并诏令新罗出兵5万策应唐军行动。八月,百济国王扶余义慈率众归降,百济国遂被灭亡。唐在百济置熊津等五都督府。当苏定方平定百济之初,黑齿常之也曾率部归降。灭掉百济后,苏定方军纪不严,纵兵劫掠,丁壮多被杀戮。黑齿常之见状,非常害怕,便与左右10余个酋长逃归本部,然后招兵卖马,纠集散卒,共保任存山(在今韩国全州西),筑栅自固。10天左右兵众即发展到3万余人。苏定方见状,遂派兵围攻。黑齿常之率敢死之士拼死抵抗,大败唐军,随后一举收复二百余城。苏定方又率军亲自围攻黑齿常之。苏定方本是唐朝名将,善于用兵,但因黑齿常之指挥有方,结果使苏定方“不能讨而还”(《旧唐书·黑齿常之列传》)。苏定方回军后,黑齿常之与别将沙吒相如各自据守险要,响应百济故将、拥众据周留城(今韩国扶安)抗唐的扶余福信。
龙朔元年(661年)至三年,唐检校带方州刺史刘仁轨率军多次击败百济军,并于白江口一举击败倭国(今日本)援军,再次征服百济。白江口海战后,唐高宗遣使招抚黑齿常之等人,黑齿常之遂率所部降唐。当时百济虽再次得以平定,但还有百济将领迟受信所据守的任存城(在百济西部任存山)尚未归降。黑齿常之等降唐后,刘仁轨好言相慰,然后命黑齿常之等各率所部攻取任存城,并准备派唐军相助。唐熊津道行军总管、右威卫将军孙仁师因黑齿常之等人曾经降而复叛,所以对他们非常不信任。孙仁师曾对刘仁轨说:“相如等兽心难信,若授以甲仗,是资寇兵也。”(《旧唐书·刘仁轨列传》)而刘仁轨却不这样认为,他说:“吾观二人皆忠勇有谋,敦信重义;但者所托,未得其人,今正是其感激立效之时,不用疑也。”(《资治通鉴·卷第二百一》)于是发给黑齿常之等粮食和武器,分兵相随。刘仁轨的信任和理解使黑齿常之非常感动,指挥所部很顺利地便攻下了任存城,迟受信抛弃家属,投奔高丽。至此,百济全部平定。
不久,黑齿常之被调回国内,任左领军员外将军、洋州(治西乡,今陕西西乡,一说自桃林、虢州)刺史。
在唐朝初年,唐朝在军事上对周边各族大都占有明显优势,唯一一个例外便是吐蕃。吐蕃是居住在我国西藏高原的古老民族(今藏族的前身),于公元6、7世纪建立的奴隶制国家。贞观十五年(641年),唐太宗以文成公主入嫁吐蕃赞普松赞干布,唐蕃关系在此后30余年内十分融洽。唐高宗即位后,唐与吐蕃的战争逐渐增多,规模也日益扩大。咸亨元年(670年),吐蕃攻陷西域十八羁縻州,又联合于阗(今新疆和田)攻陷龟兹(今新疆库车)的拨换城(今新疆阿克苏);唐朝被迫罢龟兹、于阗、焉耆(今新疆焉耆)、疏勒(今新疆喀什)等四镇;此前数年,吐蕃又攻灭吐谷浑,占有其地。这些军事行动,严重威胁了唐朝的在该地区的统治。在这种形势下,唐军出动10余万人进攻吐蕃,结果先胜后败,唐军伤亡殆尽。
唐军的失利除军事指挥原因外,还有其它多种原因。如吐蕃国法严整,上下齐力,内部较稳固,民风剽悍尚武,且河陇一带的军事地理形势对其十分有利。吐蕃位于青藏高原,攻唐可居高临下,直入平川;而唐击吐蕃却要仰攻高寒缺氧的青藏高原,行军作战十分不便。
唐高宗李治鉴于来自吐蕃的威胁,于仪凤二年(677年)八月令宰相刘仁轨镇洮河军(军在鄯州城内),同时还颁发《举猛士诏》,在全国范围内招募勇士,选择臂力过人、弓马娴熟的军事人才编入新军,准备对吐蕃大举反攻。
仪风三年(678年),吐蕃局势初定,大论噶尔·赞聂多布已率军平定内乱,牢牢控制了局势。赞普器弩悉弄正式为父王发丧,唐朝认为有机可乘,企图利用吐蕃发丧,人心不稳之机而取胜。由于刘仁轨由于与中书令李敬玄不和,遂向唐高宗奏请让李敬玄统军。李敬玄不谙军旅,本欲推辞,但被唐高宗所拒。正月十九日,李敬玄代替刘仁轨为洮河道大总管兼安抚大使,仍检校鄯州都督;工部尚书、左(一说右)卫大将军刘审礼为洮河道行军司马,统军出击;并敕益州长史李孝逸、巂州都督拓王奉益调动剑南道(治益州,今四川成都)等地之兵,配合作战。二十六日,唐高宗又派金吾将军曹怀舜等分赴黄河南北等地广招精兵良将,很快组建了一支精锐之旅。
这次,唐朝以18万兵马逼近吐蕃,可谓空前。黑齿常之也以本部兵马随李敬玄、刘审礼出征。吐蕃闻讯后,即以名将噶尔·钦陵(即论钦陵)为帅,督兵严阵以待。七月,双方在龙支(今青海乐都南)交战。唐军将领张虔勖率精兵,一日连取两阵。吐蕃军诈败,一退数百里。唐军轻率进击,刘审礼领前队人马深入,屯兵于濠所。噶尔·钦陵突出奇兵,猛攻唐军营帐。刘审礼率军力敌,但寡不敌众,未能突破重围。此时唐军形势危急,但身为主帅的李敬玄看到吐蕃兵士众多,却怯懦畏战,按兵不动,以图自保。结果唐军前锋部队于九月二十日全军覆没,刘审礼被俘。
李敬玄闻讯,狼狈撤退,率部奔逃至廓州广威县西南的承凤岭(今青海西宁西南干户庄),凭借泥沟结阵自固。吐蕃追兵赶到后,先占据制高点,形成居高临下之势,然后以优势兵力围唐军,使唐军陷于死地。李敬玄无计可施,只好率部坐以待毙。此时黑齿常之看到形势对唐军不利,遂率由500兵士组成的敢死队,深夜偷袭吐蕃兵营。吐蕃自恃兵多,没有料到唐军会有此举,所以未设防备。黑齿常之偷袭成功,吐蕃兵营顿时大乱,死300余人,将军跋地设匆忙中引军逃命。李敬玄这才得以收集余众,返回鄯州(治西都,今青海乐都),但已损兵过半。
此次征战,唐军主帅李敬玄由于怯懦畏战,又消极防守,使唐军陷于被动挨打的绝境。幸亏身为部将的黑齿常之在关键时刻能够审时度势,率猛士背水一战,夜袭吐蕃军营,方使唐军能够化险为夷,可谓力挽狂澜。唐高宗闻报后,嘉赏黑齿常之之功,擢其为左武卫将军,兼检校左羽林军,充河源军(今青海西宁东南)副使,并赐黄金五百两、绢五百匹。将指挥不力的李敬玄贬为衡州刺史。
不久,唐高宗又遣以猛士从军的监察御史娄师德出使吐蕃,双方达成和解。由此吐蕃数年不再犯边。黑齿常之和娄师德从此成为抵抗吐蕃入侵的著名将领。
承风岭战败以后,唐高宗常以吐蕃为忧,故多次召集大臣商议对策。由于大臣们意见不一、争论不休,竟议而未决。后来太学生魏元忠在上书中提出了防御三策:即“选将当以智略为本,勇力为末”;“赏厚有功”,“罚重有过”;“开畜马之禁,使百姓皆得畜”(《旧唐书·魏元忠列传》)。此举深得高宗“叹异”,从此,唐朝在河陇一带改取守势,屯田备边。
吐蕃虽然与唐朝达成和解,但并没放弃河陇,而是伺机再发起进攻。调露元年(679年),吐蕃由于连年征战,国内厌战情绪日益增高。十月,文成公主遣吐蕃大臣论塞调傍就赞普去世事到唐朝告丧,请婚求和,双方遂再开和谈。但调露二年(680年),吐蕃噶尔家族利用短暂的休战之机,产除政敌,清理“叛臣”,重新巩固其地位,唐蕃亦再度破裂。
七月,噶尔·钦陵统帅吐蕃军再次向河源(今青海西宁一带)地区发起进攻。黑齿常之率部迎击,将其击退。黑齿常之因功被擢升为河源军经略大使,并赏物四百匹。黑齿常之任职后,认为河源地区为唐蕃力争冲要之地,但地处边远,运输不畅,遂于该地置烽燧70余所,开屯田5000余顷,每年收粮达500余万石,由是军粮充足,有力地保障了唐军的供给。在黑齿常之不懈的努力下,唐朝的河源防线更为牢固,成为抗御吐蕃的中坚力量。吐蕃见河源防线牢不可破,被迫将主功方向改为西域和剑南两个方向。而西域方向又因安西都护王方翼经营有方,也使吐蕃无计可施,只好改向剑南(治益州,今四川成都)方向发展。
不久,吐蕃又在生羌的导引下,攻占了茂州的安戎城(今四川汶川西南),留兵据守。由是吐蕃“地方万余里,诸胡之盛,莫与为比”(《资治通鉴·卷第二百二》)。吐蕃对西南边境的大肆侵扰,引起了唐廷的极大关注。此时,吐蕃驻防河源前线的将军噶尔·赞婆自从唐朝加强了防卫力量,不甘心受黑齿常之所制,也率部3万屯田于良非川(即古赤水,今青海共和西南恰卜恰河)。唐高宗遂决意对吐蕃用兵。开耀元年(681年)五月二十一日,黑齿常之奉命出击。此次出击的目的一是破坏噶尔·赞婆的屯田,二是牵制吐蕃在剑南的军事力量。黑齿常之率精骑万余乘夜突袭吐蕃兵营,唐军大获全胜,斩首2000级,缴获羊、马数万,噶尔·赞婆等单骑而逃。随即黑齿常之将吐蕃粮仓等尽数烧毁,引军回撤。
黑齿常之在河源军前后共7年,多次打败吐蕃,使吐蕃兵众闻风丧胆,多年不敢犯边。
嗣圣元年(684年),黑齿常之迁左武卫大将军,仍检校左羽林军。
此时,国内的形势已经发生的巨大变化,最突出的就是武则天的临朝称制。武则天于贞观十一年(638年)入宫以后,开始步入最高统治层。唐高宗即位不久,再次将她接纳入宫。永徽六年(655年),武则天被立为皇后,从此参预处理朝政,宫中呼为“二圣”。弘道元年(683年)十二月,唐高宗病逝,唐中宗李显继位。次年二月,武则天废唐中宗为庐陵王,更立豫王李旦为唐睿宗,自己临朝称制。武则天在夺取政权的过程中大肆翦除异己,打击政敌,并滥杀一些被她怀疑的大臣。唐初的元老重臣如长孙无忌、褚遂良、于志宁、裴炎等,少数被贬逐,多数遭到诛杀,使唐宗室与亲唐臣僚人人自危。
光宅元年(684年)九月二十九日,因受贬的原故司空李绩(本姓徐,赐姓李)之孙眉州(治今四川眉山)刺史、英国公李敬业和其弟李盩厔令李敬猷、给事中唐之奇、长安主薄骆宾王、詹事司直杜求仁及被罢黜御史职的魏思温等会集于扬州(治江都县,今江苏扬州市),以匡复庐陵王为号召,讨伐武则天。武则天获悉李敬业等起兵,即令刘行举为游击将军、其弟刘行实为楚州刺史,让其共同抗拒敬业;十月初六,命左玉钤卫大将军李孝逸为扬州道行军大总管,将军李知十、马敬臣为副大总管,率军30万,进讨李敬业。由于李孝逸指挥不利,武则天于十一月初四派黑齿常之(时任左鹰扬卫大将军)为江南道行军大总管,增援李孝逸。十一月十八日,唐军击败李敬业,平定了叛乱。
随后,唐朝宗室诸王李冲、李贞等举兵讨伐,也被武则天以大军平定。国内局面虽然暂稳定下来,但边疆却危机四伏,吐蕃、西突厥频繁进攻西北,青海(今青海湖)、安西(都护府治所碎叶镇,今俄罗斯托克马克)地区告急;东突厥复盛,唐连年出师,多面作战,疲于奔命。其中对唐朝威胁最大的则是东突厥(又称后突厥)阿史那骨笃禄可汗。阿史那骨笃禄乘唐廷内忧外患交加之机,大举入侵,以熟知唐边疆虚实的阿史德元珍(原为单于府检校降户部落官员)统帅东突厥兵马,自永淳元年起,不断攻掠唐北方边地各州。河北、河东和西域地区均受其害。但武则天为了实现自己改唐建周的政治目的,只是专心在国内推行酷吏政治,大杀反对派,甚至不惜诛杀立有赫赫战功的程务挺、王方翼等边境宿将,以树其威,这就大大地削弱了边防力量,致使阿史那骨咄禄的入侵势头愈演愈烈。
垂拱元年(685年)二月,阿史那骨笃禄等多次攻扰北边,武则天又以左玉钤卫中郎将淳于处平为阳曲(今山西阳曲西南)道行军总管,讨击突厥。四月八日,淳于处平引兵救援代州(治雁门,今山西代县),行至忻州(治今山西忻县)时,被突厥击败,死伤5000余人。十一月,武则天又以韦待价为燕然道行军大总管,出击突厥。不久,引兵而还,被调任出征吐蕃。武则天遂以黑齿常之主持边务。
垂拱二年(686年)九月,阿史那骨笃禄可汗继续攻掠唐河东道(今山西)北部地区。黑齿常之奉命领兵抗击。当北进至两井(今河北鹿泉北)地区时,与东突厥3000余人(一说3000人)相遇。突厥见唐兵已至,均下马著甲,准备交战。黑齿常之见状,立即率200余(一说200)骑勇猛冲击,突厥措手不及,都弃甲逃走。傍晚时刻,大量突厥兵赶来,欲与唐军会战。黑齿常之见突厥军盛,难以力战取胜,遂改用智取。黑齿常之派人伐木,然后令营中多处燃起篝火,以虚张声势。突厥见遍野火起,如同烽燧,疑心有援兵相应。这时东南忽然刮起大风(一说起火),突厥疑有伏兵,便乘夜狼狈逃走。黑齿常之因功进封燕国公。
阿史那骨笃禄等军在两井之战被黑齿常之击退后,并没有收敛,继续进犯河东、河北地区。垂拱三年(687年)二月二十二日,攻掠昌平(今属北京);七月又攻扰朔州(治善阳,今山西朔县)。武则天遂以黑齿常之为燕然道行军大总管、左鹰扬卫大将军李多祚为副大总管,率军进讨。双方在黄花堆(今山西山阴县东北)遭遇,黑齿常之指挥唐军奋勇冲杀,大破突厥兵,然后乘胜追击40(一说40余)里,突厥军溃败,逃往大碛(蒙古大沙漠)以北。
十月,左监门卫中郎将爨宝璧因妒忌黑齿常之的战功,遂上表请求穷追突厥。武则天接到表章后,让爨宝璧与黑齿常之计议,遥为声援。爨宝璧以为胜利只在朝夕,欲独占军功,所以不等黑齿常之同意,便擅自率精兵1.3万人先行,出塞2000余里,进袭突厥。十月,爨宝璧追上突厥。当时阿史德元珍等部均不设备,但宝璧却自持兵力强盛,派人告知突厥,使其严加防备,结果被突厥击败,全军覆没。武则天一怒之下,不但诛杀宝璧,而且又将骨笃禄改名为不卒禄。
武则天自从镇压了徐敬业的叛乱以后,“疑天下人多图己,又自以久专国事,且内行不正,知宗室大臣怨望,心不服,欲大诛杀以威之,乃盛开告密之门”(《资治通鉴·卷第二百三》)。为此,武则天通过奖励告密,网络了一大批以残酷著称的官吏,在全国范围内形成了恐怖的政治气氛,神都洛阳更是危机四伏,“朝士人人自危,相见莫敢交言,道路以目。或因入朝密遭掩捕,每朝,辄与家人诀曰:‘未知复相见否?’”(《资治通鉴·卷第二百四》)包括狄仁杰、张光辅、徐敬真、张虔扇、范云仙等重臣在内,都相继被酷吏迫害甚至处死。在武则天豢养的大批酷吏中,以来俊臣、周兴、索元礼、侯思止、王弘义等最为著称。永昌元年(689年)九月,周兴诬陷黑齿常之与右鹰扬将军赵怀节谋反,结果武则天下诏将黑齿常之拘捕入狱。十月初九(即公元689年11月26日),黑齿常之在狱中自缢而死。
在与东突厥的战争中,武则天因政局动荡,所以采取消极防御政策,在战略上始终处于被动挨打的态势。黑齿常之在此艰难的条件,凭借出色的军事才能,为武则天取得了为数不多的胜利,使突厥闻风丧胆。但武则天自毁长城,黑齿常之死后,北边再无良将,致使东突厥日益强盛,从而成为武周时期北方的严重边患。直到唐中宗继位以后,任命边将张仁愿,在黄河北岸修筑了3座受降城,才遏制了东突厥的入侵。
黑齿常之的军事思想:
1、智勇兼备。黑齿常之指挥作战,在情况不利于自己的时候,能够主动地攻击敌人,出其不意,使自己转危为安。关键时刻又能挺身而出,亲自率敢死之士做背水一战。这些使黑齿常之能够先后击败过苏定方、噶尔·钦陵、阿史那骨笃禄等名将,成为当时唐朝最著名的军事将领。
2、善于夜战。黑齿常之非常善于指挥夜战,仔细分析一下他指挥的战例,大部分都是以夜战取胜,如承凤岭、良非川、两井等。夜战即能有效地掩护自己,又能以少数兵力有力地打击敌人,做到以已之长攻敌之短。
3、善抚士卒。在百济时,黑齿常之能够迅速地收拢3万人,收复失地200余城,其能力可见一般。因为当时百济已经灭亡,军心全无,如果不善抚众,是很难取得这么大战果的。一次黑齿常之的坐骑被士兵不慎弄伤,副使牛师奖要动以鞭刑,黑齿常之见状忙阻止道:“岂可以损私马而决官兵乎!”(《旧唐书·黑齿常之列传》)遂将其释放。黑齿常之不贪财,所受的赏赐全部分给部下,自己“无留赀”。他死后,“时甚惜之”(《旧唐书·黑齿常之列传》)、“皆哀其枉”(《新唐书·黑齿常之列传》)。
★冰心简介
★左拉简介
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