【文章內(nèi)容簡介】 確定齒輪嚙合時(shí)的節(jié)點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)： 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 ? 用于齒輪 ????? c o sc o sdd齒數(shù)比 u= z2 /z1 = d2 /d1 = ρ2 /ρ1 ≥ 1 211221)(11??????????? ???t a ncos)(22112dddd???1t anco s211????? duu167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 222121E 1111EEZ??? ?????令?? cos2cos 11dTFF tn ??－彈性系數(shù) 表 p221 代入強(qiáng)度條件得 ?? ?? s inc o s22HZ令－節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)圖 p223 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 校核公式 ][≤12 H211HH ?? ? uubdKTZZZE??2?ZbLbH ??34 ?????Z－重合度系數(shù) 引入齒寬系數(shù) ψd=b/d1 表 p223 得 設(shè)計(jì)公式 32HEd11 ][12≥????????????ZZZuuKTd H討論 ： σH1= σH2 ，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動時(shí)，公式中應(yīng)代入 [σH1] 和 [σH2] 中較小者。 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 mm?N10=10=16161 nPPT?P － 傳遞的功率 (kw) ω1 － 小齒輪上的角速度 n1 － 小齒輪上的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 2. hL tnN ??? ?60 M P a][limlimHNHH SZ?? ?許用接觸應(yīng)力 σ Hlim —接觸疲勞極限 , 圖 p223224, SHlim —接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，表 p225。 Z N —壽命系數(shù)，圖 p224。需先計(jì)算輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL: 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 minihiivL TTtnNN??????????? ?? m a x160 ?載荷穩(wěn)定的 載荷不穩(wěn)定的 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 ψd=b/d1 ψd↑ ?齒寬 b ↑ ?強(qiáng)度 ↑ 。 但 ψd過大將導(dǎo)致 Kβ↑ 。具體取值 見表 p222。 齒輪的工作齒寬 b：滿足強(qiáng)度要求的最小齒寬。 大齒輪齒寬： b2 =b =ψd d1 （圓整）， 小齒輪齒寬： b1=b+(5~10) mm 2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 假定載荷僅由一對輪齒承擔(dān)，按懸臂梁計(jì)算。齒頂嚙合時(shí)，齒根處的彎矩達(dá)最大值。 分量 F2產(chǎn)生壓縮應(yīng)力可忽略不計(jì)， 彎矩 M=KFnlcosαF 危險(xiǎn)界面的彎曲截面系數(shù) 62bSW ?彎曲應(yīng)力 WM?F? ??c o sc o s62tbslKF F?2n c o s6bslKF F??危險(xiǎn)截面： 齒根圓角 30? 切線兩切點(diǎn)連線處。 齒頂受力 Fn，可分解成兩個(gè)分力： F1 = Fn cosαF F2 = Fn sin αF ——產(chǎn)生彎曲應(yīng)力 ——產(chǎn)生壓應(yīng)力，可忽略 rb O 30? 30? l Fn F2 F1 S αF Fn A B A B σF σF 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 因?yàn)?l 和 S 與模數(shù) m 相關(guān)， 故 YFa與模數(shù) m無關(guān)。 彎曲應(yīng)力 ? ?FSambdYYYKT ?? ??1Fa12?? YYWMSa?F??? YYbslKFSaFco sco s62t?YFa － 齒形系數(shù) ，圖 p229。 ???YYmsmhbmKFSac o s)(c o s)(62t ????c o s)(c o s)(62msmlFYFa –齒形系數(shù) 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 YSa －應(yīng)力修正系數(shù)，圖 p230。 Yεa －重合度系數(shù)。 ?? ? ??Y討論 ： 1. 計(jì)算時(shí)取 較大者，計(jì)算結(jié)果應(yīng) 圓整 , 且 m≥ ～ 2. 一般 σF1 ≠ σF2， [σF1 ] ≠ [σF2] 引入齒寬系數(shù) ψd=b/d1 ? ? mm2≥3F21dSaFa1??zψYYYKTm得 設(shè)計(jì)公式 ][ 111FSaFa YY? ][ 222FSaFa YY? ，以使傳動平穩(wěn)。 M P a][≤2 F12SaFa1F ???zbmYYYKT?，代入 d1 = m z1 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 － 校核公式 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 [σF] ? ?l i ml i mFXNFF SYY?? ?σFlim－齒根彎曲疲勞極限，圖 p231 SFlim－彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，表 p225 YX－ 尺寸系數(shù)，圖 p232 YN－壽命系數(shù)，圖 p232；也需先計(jì)算輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL， 具體與接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算相仿。 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 YFa ：僅與齒輪的齒形有關(guān)的彎曲應(yīng)力影響系數(shù) ,顯然 YFa與模數(shù) m無關(guān)。 對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 , YFa僅取決于齒數(shù) z，具體取值見下圖。 潘存云教授研制 潘存云教授研制 11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 100 400 齒形系數(shù) YF 用設(shè)計(jì)公式初步計(jì)算齒輪分度圓直徑 d1(或模數(shù) m)時(shí)，因載荷系數(shù)中的 KV、 Kα、 Kβ不能預(yù)先確定，故可先試選一載荷系數(shù) Kt。算出 d1t(或 mnt）后，用 d1t再查取 KV、 Kα、 Kβ從而計(jì)算 Kt 。若 K與Kt接近，則不必修改原設(shè)計(jì)。否則，按下式修正原設(shè)計(jì)。 3tt11 KKdd ?3tntn KKmm ?mmZZZuuKTdHH32Ed11 ][12??????????????彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 ? ? mmzψYYYKTm3F21dSaFa12≥??接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 齒輪傳動設(shè)計(jì)時(shí)，按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進(jìn)行必要的校核。 軟齒面閉式齒輪傳動－ 點(diǎn)蝕 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核 硬齒面閉式齒輪傳動－ 疲勞折斷 按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核 開式齒輪傳動， 按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 其失效形式為磨損，點(diǎn)蝕形成之前齒面已磨掉。 mm][12≥ 32Ed11 ?????????HH ZZZuuKTd??? M P a][≤2F12SaFa1F ???zbmYYYKT?? ? mm2≥3F21dSaFa1??zψYYYKTm M P a][≤12H211EH ?? ? uubdKTZZZH??167。 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 ? ? mm2≥3F21dSaFa1??zψYYYKTm167。 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 1 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 斜齒輪齒面接觸強(qiáng)度仍以節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為代表，將節(jié)點(diǎn)處的法面曲率半徑 ?n代入計(jì)算。法面曲率半徑以及綜合曲率半徑有以下關(guān)系為： 法面曲率半徑 ?????? ??? uudt1t anco sco s21t1bΣ ???? n2n1111??? ??綜合曲率半徑 基圓柱 潘存云教授研制 齒廓曲面 β b 嚙合平面 (發(fā)生面 ) ρn ρt P β b btn c o s2s in??? ?? dbtn c o s ??? ?btbttn dTFF???? co sco s12co sco s 11 ???bH ZbLb?? c o s2??????????????????222121 111EEbFHH ?????167。 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 參照直齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式，并引入上述關(guān)系后可得 : 校核計(jì)算公式 ? ?H211HEH ≤12 ???? uubdKTZZZZ ???ttbH s inco sco s2????Z其中 ZE－ 彈性影響系數(shù) ZH－節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Zε－重合度系數(shù) Zβ－螺旋角系數(shù) ? ?321112???????????HHEdZZZZuuKTd????設(shè)計(jì)計(jì)算公式 ? ?????? ???? ???? 134Z?? co s?Z167。 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算是按輪齒的法面進(jìn)行的，其基本原理與直齒輪相同。但是，斜齒輪的重合度大，同時(shí)嚙合的輪齒較多，輪齒的接觸線是傾斜的，在法面內(nèi)斜齒輪的當(dāng)量齒輪的分度圓半徑較大，因此斜齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較直齒輪低。 按當(dāng)量齒輪計(jì)算強(qiáng)度 潘存云教授研制 潘存云教授研制 斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。 輪齒的失效形式 : ?局部折斷 ? ?FSaFantSaFa11F≤2??????YYYYbmKFYYYYmbdKTn??－校核公式 ? ?3 βSaFaF2121nc o s2≥ YYYYzKTmd???? ?代入 b = ψdd1， 11 c o s zmd n??－設(shè)計(jì)公式 167。 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 YFa － 齒形系數(shù)； Yβ－ 螺旋角影響系數(shù)。 Yε－ 重合度系數(shù)； YSa－ 應(yīng)力修正系數(shù)； （按當(dāng)量齒數(shù)查?。? 1201m i nm i n00??????????????YYY?? ? ??Y3 齒輪傳動設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 一般，閉式齒輪傳動 z1=20~40 ? 齒寬系