【文章內(nèi)容簡介】 B ζF ζc 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 ][2121 MP azbmYYKTFSaFa ???∵ h和 S與模數(shù) m相關(guān)， 1102bm dYYKTY SaFaSaFF ?? ??輪齒彎曲強度計算公式： 故 YFa與模數(shù) m無關(guān)。 彎曲應(yīng)力： ??c o s)(c o s)(62msmhbmKF t??mbdYKT Fa112?WMF ?0? ??c osc os62bshKF t?對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 , YFa只與輪齒的 齒廓形狀 有關(guān)，見下頁圖。 ??c o s)(c o s)(62msmhYFa –齒 形系數(shù) ζF0 理論彎曲應(yīng)力，考慮齒根處應(yīng)力集中的影響： 應(yīng)力校正系數(shù) 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 表 齒形系數(shù) YFa以及應(yīng)力校正系數(shù) YSa YFa YSa YFa YSa Z(Zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Z(Zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 ∞ 注： 1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = (m模數(shù) ) 2)對內(nèi)齒輪： 當(dāng) α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = 時， 齒形系數(shù)： YFa = 。 應(yīng)力校正系數(shù)： YSa = 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 圖 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa(αn=20176。 ， ha*=1， c*=， ρf=) 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 100 400 圖 齒 形系數(shù) –YFa 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 一般 YFa1 ≠ YFa2， [ζF1 ] ≠ [ζF2] 引入齒寬系數(shù)： ψd=b/d1 mm][zψ YYKTmFdSaFa32112??得 設(shè)計公式 ： 注意： 計算時?。? 、 較大者，計算結(jié)果 圓整 , 且 m≥ ][ 111FSaFa YY? ][ 222FSaFa YY?MP azbm YYKT FSaFaF ][2121 ?? ??代入： d1 = m z1 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 （ 4）齒根彎曲應(yīng)力的大小，主要取決于模數(shù)。計算出模數(shù)，應(yīng) 取標(biāo)準(zhǔn)值 ，對于傳遞動力的齒輪，模數(shù)不宜過小，一般應(yīng)使 。 mm)2~(?m（ 1）由于彎曲應(yīng)力與齒數(shù)有關(guān)，而相嚙合的齒輪一般齒數(shù)不等，所以 ； 2F1F ?? ?（ 2）由于兩齒輪的材料、熱處理方法不同，因而其 許用應(yīng)力 和 一般也 不相同 。 ? ?F1?? ?2F?（ 3）按齒根彎曲強度設(shè)計時，應(yīng)代入 和 中較大者，齒根彎曲強度校核時，應(yīng)同時滿足 和 。 ? ?1F 1Sa1Fa?YY? ?2F 2Sa2Fa?YY][ 1F1F ?? ? ][ 2F2F ?? ?齒根彎曲強度設(shè)計公式和校核公式的幾點說明 : 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 、精度選擇和許用 應(yīng)力 一、設(shè)計參數(shù)的選擇 u i1）齒數(shù)比 與 傳動比 單級閉式 傳動，一般常取 需要更大傳動比時，可采用二級或二級以上的傳動。 單級開式 傳動或 手動 ，一般取 。 5?i7?i2）齒數(shù) 1z對于 軟齒面閉式 傳動一般可取 40~201 ?z對于 硬齒面閉式 傳動及 開式 傳動推薦 20~171 ?zz1↑ m↓ 重合度 e↑ →傳動平穩(wěn) 抗彎曲疲勞強度降低 齒高 h ↓ →切削量 ↓、刀具壽命 ↑、加工工時 ↓ 滑動系數(shù) ↓、傳動效率 ↑ 毛坯外徑 ↓、齒輪質(zhì)量 ↓ 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 3）齒寬系數(shù) d?4）中心距 a 按承載能力要求算出后，盡可能 圓整成整數(shù) ，最好個位數(shù)為“ 0”或“ 5”。 ψd ↑→齒寬 b ↑→ 強度 ↑，但 ψd過大將導(dǎo)致 Kβ↑ 5）壓力角 ? α↑→彎曲疲勞強度 ↑ ，接觸疲勞強度 ↑ α↓→輪齒柔性 ↑ ，噪聲和動載荷 ↓ 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 二、齒輪傳動的精度 1)誤差的影響： ，影響運動的不準(zhǔn)確性； ，出現(xiàn)速度波動，引起震動、 沖擊和噪音，影響運動平穩(wěn)性； 載荷分布不均勻 ，使輪齒提 前損壞，影響載荷分布的不均勻性。 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 選擇精度等級時，應(yīng)根據(jù)齒輪傳動的 用途 、 工作條件 、 傳遞功率 及 圓周速度的大小 ，以及其他技術(shù)要求，并以 主要的精度要求 作為選擇的依據(jù)。 2） 精度等級 （ 1）運動精度 指傳遞運動的準(zhǔn)確程度。 （ 3）接觸精度 指嚙合齒面沿齒寬和齒高的實際接觸程度（影響載荷分布的均勻性）。 （ 2）工作平穩(wěn)性精度 指齒輪傳動的平穩(wěn)程度，沖擊、振動及噪聲的大小。 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 三、許用接觸應(yīng)力 ? 許用接觸應(yīng)力應(yīng)按下式計算： m i nHNlimHH ][ SZ?? ?limH? ——齒輪材料接觸疲勞極限（圖 ） NZ——接觸疲勞強度計算的壽命系數(shù)（圖 ） minHS——接觸疲勞強度安全系數(shù)（表 410） 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 四、許用彎曲應(yīng)力 許用彎曲應(yīng)力的計算公式為 m i nFXNlimFF ][ SYY?? ?limF?——齒輪的齒根彎曲疲勞極限 （圖 ） NY——彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù) （圖 ） XY——尺寸系數(shù)（圖 ） minFS——彎曲疲勞強度安全系數(shù)（表 410） 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 圖 接觸疲勞壽命系數(shù) ZN 103 104 105 106 107 108 109 1010 N ZN 調(diào)質(zhì)鋼、珠光體、貝氏體球鐵、可鍛鑄鐵 N0 滲碳淬火鋼、表面淬火鋼 N0 氮化鋼、鐵素體球鐵、結(jié)構(gòu)鋼、灰鑄鐵 N0 氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼 N0 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 圖 彎曲疲勞壽命系數(shù) YN 103 104 105 106 107 108 109 1010 N YN 調(diào)質(zhì)鋼、珠光體、貝氏體球鐵、可鍛鑄鐵 N0 滲碳淬火鋼、表面淬火鋼 N0 氮化鋼、鐵素體球鐵、結(jié)構(gòu)鋼、灰鑄鐵 N0 氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼 N0 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 600 400 0 200 100 200 300 HBS ζ FE (MPa) 球墨鑄鐵 黑色可鍛鑄鐵 灰鑄鐵 ME ME MQ ML MQ=ML ME MQ=ML 鑄鐵材料的 ζFE圖 600 400 0 200 ζ FE (MPa) 100 200 HBS 正火鋼的 ζFE圖 ME ME ML=MQl ML=MQl 正火處理的鑄鋼 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼 調(diào)質(zhì)鋼的 ζFE圖 合金調(diào)質(zhì)鋼 碳鋼調(diào)質(zhì) 合金鑄鋼調(diào)質(zhì) 碳素鑄鋼調(diào)質(zhì) 100 200 300 400 HBS 600 400 200 ζ FE (MPa) 800 1000 ML ME MQ ML ME MQ MQ=ML MQ=ML ζ FE (MPa) 滲碳淬火鋼及表面硬化鋼的 ζFE圖 600 400 200 800 1000 1200 450 500 600 700 800 HVI 50 55 60 65 HRC ME MQ ML ME MQ ML 滲碳淬火鋼 表面硬化鋼 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 灰鑄鐵的疲勞極限應(yīng)力圖 ζ Hlim (MPa) 500 400 200 600 700 100 200 300 HBS 300 ME MQ=ML 鑄鐵材料的疲勞極限應(yīng) 力 圖 ζ Hlim (MPa) 500 400 600 700 100 200 300 HBS 300 ME MQ=ML ME MQ=ML 球墨鑄鐵 黑色可鍛鑄鐵 氮化及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的 圖 ζ FE (MPa) 600 400 200 800 1000 1200 300 400 500 600 700 800 900 HVI 30 35 40 45 50 55 60 65 HRC 調(diào)質(zhì)、氣體氮化處理的氮化鋼 （不含鋁） 調(diào)質(zhì)、氣體氮化處理的調(diào)質(zhì)鋼 調(diào)質(zhì)或正火、碳氮共滲處理的調(diào)質(zhì)鋼 ME MQ ML ME MQ ML ME=MQ ML 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼的疲勞極限應(yīng)力 圖 4. 191 ζ Hlim (MPa) 500 400 600 200 100 150 200 250 HBS 300 正火處理的結(jié)構(gòu)剛 正火處理的鑄剛 ME ME ML=MQ ML=MQ 調(diào)質(zhì)處理鋼的疲勞極限應(yīng)力 圖 4. 193 合金調(diào)質(zhì)剛 碳鋼調(diào)質(zhì) 合金鑄剛調(diào)質(zhì) 碳鋼鑄鋼調(diào)質(zhì) ME ME MQ=ML ML=MQ MX ME MQ ML ME ML MQ 500 400 600 250 300 700 800 900 1000 1100 ζ FHlim (MPa) 100 200 300 400 HBS 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 滲氮及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼 圖 4. 195 1200 1300 600 1500 1400 700 800 900 1000 1100 ζ FHlim (MPa) 300 400 500 600 700 800 900 HVI 35 35 40 45 50 55 60 65 HRC MQ 調(diào)質(zhì) 氣體滲氮處理的滲氮鋼 調(diào)質(zhì)或正火 氮碳共滲處理