【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄 鋼 鍛 鋼 夾布塑料 104 104 104 104 104 鍛 鋼 鑄 鋼 球墨鑄鐵 灰鑄鐵 注：表中所列夾布塑料的泊松比 μ 為 ，其余材料的 μ 均為 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 ρ2 2s in111?? dCN ??2s in222?? dCN ?? 齒根部分靠近節(jié)點(diǎn)處最容易發(fā)生點(diǎn)蝕，故取節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力作為計(jì)算依據(jù)。 節(jié)點(diǎn)處齒廓曲率半徑： 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 O2 ω2 O1 N1 N2 ω1 T1 c α α d1 2 d2 2 α ρ1 綜合曲率： ρ2 /ρ1 = d2 /d1 = z2 /z1 = u uuduu 1s i n2111111121????????? ?????167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 ?co sbKFLKFp tnca ??uud1s in211???? ?? 代入公式（ 106） ? ?HHt ZZuubdKF ?? ?????? E1H1式中 ： ZH 區(qū)域系數(shù) 校核公式 引入齒寬系數(shù) ： φd= b/d1 設(shè)計(jì)公式 3211 ][12???????????HEHdZZuuKTd??標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ： ZH= 注意： ∵ σH1= σH2 ， ∴ 取 [σH] [σH] 2中較小者代入公式中計(jì)算。 ][ H1tH ?? ????uubdKFZE將 ZH= 代入，得： 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 3211 ][???????????HEdZuuKTd??（ 108a） （ 109a） 設(shè)計(jì)公式 3211 ][12???????????HEHdZZuuKTd??注意： 由設(shè)計(jì)公式可見，當(dāng)齒輪的 材料 、 u 、 φd 已給定時(shí)，影響齒輪接觸強(qiáng)度的主要因素是齒輪的直徑 d1（或中心距 a） ，即取決于模數(shù) m與齒數(shù) Z的乘積。 若 d1不變，單純?cè)龃?m或 Z ， 而不改變 m與 Z的乘積 ， 則不能提高其接觸強(qiáng)度。 （四）齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算說明 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 1. 硬齒面兩齒輪的材料、熱處理方式及齒面硬度可 取相同： HRC1≈HRC2 2. 載荷系數(shù) K的確定 ◆ 試選 : Kt = ~ K＝ KA Kv Kα Kβ ◆ → d 1t → 1 0 0 06011??ndv t? →查圖 108 → Kv ◆ 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)： K＝ KA Kv Kα Kβ 若 K ≈ Kt → d 1 = d 1t 若 K ≠ Kt → 3tt11 KKdd ?3tntn KKmm ? 齒輪傳動(dòng)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(dòng)： 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(dòng)： 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(dòng)： 按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 mmZuuKTdHEd3211 ][????????????? M P azbmYYKTFSaFaF ][2121 ?? ??mm][zψ YYKTmFdSaFa32112?? M PauubdKTZE ][H211H ?? ????mm][zψ YYKTmFdSaFa32112??（一）設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 1．壓力角 α的選擇 2．齒數(shù)的選擇 z1↑ m↓ 重合度 e↑ →傳動(dòng)平穩(wěn) 抗彎曲疲勞強(qiáng)度降低 齒高 h ↓ →切削量 ↓ 、 滑動(dòng)率 ↓ 一般情況下?。?α =20176。 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 一般：閉式齒輪傳動(dòng) : z1=20 ~ 40 開式齒輪傳動(dòng) : z1=17 ~ 20 z2 = uz1 3．齒寬系數(shù) ?d 的選擇 ?d↑→齒寬 b↑→ 強(qiáng)度 ↑ ， 但 ?d 過大將導(dǎo)致偏載 ↑ 查表 107 為防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生的軸向錯(cuò)位 大齒輪 ： b2 = b = ?d d1 , 大齒輪： b1=b2 + ( 5 ~ 10 ) mm 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 說明： 1) 大小齒輪皆為硬齒面時(shí)， ?d 應(yīng)取小值，否則取大值； 2) 括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪 ； 3) 機(jī)床中的齒輪，若傳遞功率不大時(shí)， ?d可小到 4) 非金屬齒輪可取 ?d =~ 表 107 圓柱齒輪的齒寬系數(shù) ?d =b/d1 裝置狀況 兩支承相對(duì) 小齒輪對(duì)稱布置 兩支承相對(duì) 小齒 輪做非對(duì)稱布置 懸臂布置 ?d ~ (~) ~ (~) ~ 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 （二）齒輪的許用應(yīng)力 MP aSK N ][ l i m?? ?許用應(yīng)力的計(jì)算通式： σ Hlim 接觸疲勞強(qiáng)度極限值 , 查 圖 1021 SH 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，取 :SH=1 K HN壽命系數(shù)，查 圖 1019 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 1. 接觸疲勞許用應(yīng)力 : MP aSKHHNHH ][l i m?? ?σ FE 彎曲疲勞強(qiáng)度極限值 , 查圖 1020 SF 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，取 :SH = ~ K FN壽命系數(shù)，查 圖 1018 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 2. 接觸疲勞許用應(yīng)力 : MP aSKFEFNFF ][?? ?說明 : lim 在 MQ ~ ML之間查?。? 2. 按外插法查取相應(yīng)的 σlim 。 3. 圖 1020為 r = 0時(shí)的 σFE ， r = 1時(shí) ， σFE= 彎曲疲勞壽命系數(shù) KN 103 104 105 106 107 108 109 1010 N KFN 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 600 400 0 200 100 200 300 HBS σ 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 σFE 600 400 0 200 σ FE (MPa) 100 200 HBS 正火鋼的 σFE 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 σFE 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 σ FE (MPa) 800 1000 ML ME MQ ML ME MQ MQ=ML MQ=ML σ FE (MPa) 滲碳淬火鋼及表面硬化鋼的 σFE 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 灰鑄鐵的疲勞極限應(yīng)力 σHlim (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 σ 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 σ 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 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼的疲勞極限應(yīng)力 σ 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 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 σ FHlim (MPa) 100 200 300 400 HBS 滲氮及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的 1200 1300 600 1500 14