標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算

假設(shè)：?jiǎn)锡X對(duì)嚙合，力作用在節(jié)點(diǎn)，不計(jì)f 輪齒間的法向力n, 沿嚙合線指向齒面 1. n 的分解： n 圓周力t ： 徑向力r ： 2. 作用力的大?。貉毓?jié)圓切線方向指向齒面沿半徑方向指向齒面（輪心） t211 (9-13) rtg 1 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩mm 1 小齒輪節(jié)圓直徑mm; 嚙合角 (一) 輪齒的受力分析 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算 3. 作用力的方向判斷及關(guān)系：t t1(主): Ft1Fr1 Ft1Fr1Fr2Ft2 Ft2Fr2r1 r2與1 反向 與2 同向t2 (從) :分別指向各自輪心：畫受力圖時(shí)，各分力畫在嚙合點(diǎn)上關(guān)系：1 = 2關(guān)系：t1 = t2 r1 = r2 計(jì)算點(diǎn)：法向力n作用在齒頂且假設(shè) 為單齒對(duì)嚙合，輪齒為懸臂梁危險(xiǎn)截面：齒根某處30切線法確定拉應(yīng)力加速裂紋擴(kuò)展只計(jì)彎曲拉應(yīng)力(二) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 coscos6coscos6 coscos661cos 220 220 shts htF tcash cacaF KKbmKFmKb mKKF bKFpmKSmKh S hpS hpWM 代入得：，取 齒根危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力為：彎曲強(qiáng)度校核公式：coscos6 2shFa KKY 令：齒形系數(shù) 表105 Fd SaFaF zm YYKT 21312 考慮齒根應(yīng)力集中的影響引進(jìn)應(yīng)力校正系數(shù)YSa， YFa、YSa與模數(shù)無關(guān)，只與齒形（齒數(shù)）有關(guān)其中： Ft=2T1d1 m=d1z1bmYYKFY SaFatFSaF 0齒寬系數(shù) ：d=bd1 （ 重要） 表107 彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式：(三) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3 2112 FSaFad YYzKTm 由公式計(jì)算出 模數(shù)去套標(biāo)準(zhǔn)有曲率的齒廓接觸點(diǎn)接觸應(yīng)力赫茲公式計(jì)算點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)單齒對(duì)嚙合 HH LEEFca 2 221 21 21 11 11曲率半徑=？ 令：pca=FcaL計(jì)算點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)單齒對(duì)嚙合綜合曲率半徑為 2 221 2121 11 1111 EEZE 綜合曲率半徑 彈性影響系數(shù) 表106 HEcacaH Zp uu 111111 1121 1221 1221 則有： cossin 2 Z cossin 21 1sin2cosH 1 1 令：HEt EtH ZuubdKF ZuudbKF uud 1sin21 1 u=z2z1（=d2d1=i ）齒數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)齒輪，節(jié)圓=分度園，則1=d1sin2 代入得：區(qū)域系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)直齒為2.5 HEd EtH ZuudKT ZuubdKF H311 H1 Z12 Z1齒面接觸強(qiáng)度 校 核 公 式若將ZH= 2.5 代入，可得：齒面接觸強(qiáng)度設(shè) 計(jì) 公 式 3 211 12 HEHd ZZuuKTd HtEH uubdKFZ 15.2 1齒面接觸強(qiáng)度公式（四）齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明 3 211 1232.2 HEd ZuuKTd 因配對(duì)齒輪H 1 =H 2，按接觸設(shè)計(jì)時(shí)取 H 1 與H 2的較小者代入設(shè)計(jì)公式 2. 硬齒面齒輪傳動(dòng)，材料、硬度一樣，設(shè)計(jì)時(shí) 分別按兩種強(qiáng)度設(shè)計(jì)，取較大者為計(jì)算結(jié)果 彎曲強(qiáng)度公式： 3 2112 FSaFad YYzKTm Fd SaFaF zm YYKT 21312 3. 因Z1Z2YFa1YSa1與YFa2YSa2不同F(xiàn)1 與F2不同即兩輪彎曲應(yīng)力不同，而F1與F2不同 設(shè)計(jì)取 比值YFa1YSa1 F1與YFa2YSa2 F2 的較大者代入 3311 tntntt KKmmKKdd 或4.設(shè)計(jì)時(shí)，初選K=Kt=1.21.4計(jì)算出d1t(mnt) 計(jì)算KvKK計(jì)算K修正 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 壓力角的選擇: 一般齒輪 =20； 航空用齒輪=25 齒數(shù)的選擇： d1一定，齒數(shù)1 重合度平穩(wěn)性好 m小加工量，但齒輪彎曲強(qiáng)度差閉式軟齒面 ：1宜取多提高平穩(wěn)性，1 =2040開式或閉式硬齒面： 1宜取少保證輪齒彎曲強(qiáng)度 1 17 (ha*=1,C*=0.25) 齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力 d b 承載能力 表107 但載荷分布不 均勻應(yīng)取得適當(dāng) 計(jì)算（實(shí)用）齒寬 ： b= d d1 B1=b+58 B2=b齒輪的許用應(yīng)力： 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) S 接觸： S=SH =1 彎曲: S=SF=1.251.5 齒寬系數(shù)d 的選擇： SKN lim 齒輪的疲勞極限lim ：接觸：lim=H lim_ 依材料、熱處理、硬度查圖1021彎曲: lim=FE 依材料、熱處理、硬度查圖1020 取中間偏下值，即在MQ與ML中間選值壽命系數(shù)KN考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響接觸： KN = KH N_ 由N查圖1019彎曲: KN = KFN 由N查圖1018 N=60njLh n齒輪的轉(zhuǎn)速（rmin） j齒輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，同一齒面參加嚙合的次數(shù) Lh齒輪的工作壽命 Lh=年數(shù)300班數(shù)8（h） 齒輪精度的選擇（表108） 齒輪設(shè)計(jì)基本步驟選材料、精度、Z、d設(shè)計(jì)計(jì)算（d或m）（校核計(jì)算）尺寸計(jì)算 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零件圖由接觸、彎曲設(shè)計(jì)出模數(shù)，依強(qiáng)度特點(diǎn)取其中一個(gè)套標(biāo)準(zhǔn)。適當(dāng)調(diào)整齒數(shù)