【正文】 2112?? 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。 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。 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。 ][ 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 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 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)。 （三）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 222121211111EELF caH ????????????赫茲公式： 167。 m =1 z =16 模數(shù) m是輪齒抗彎能力的重要標(biāo)志。 m↑， 彎曲疲勞強(qiáng)度 ↑。 一般： Z1 ≠ Z2， YF1 ≠ YF2， [σF1 ] ≠ [σF2] 校核公式 σF1 ≠ σF2 令： φd = b/d1齒寬系數(shù) ? ? mmYYzKTmFSaFad 23 211?? ??設(shè)計(jì)公式 說明： 計(jì)算時(shí)取： 中較大者，計(jì)算結(jié)果應(yīng) 圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)， 且 m≥ ][ 11FFY? ][ 22FFY?? ? mmYYzKTmFSaFad 23 211?? ??設(shè)計(jì)公式 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ， YFa僅取決于齒數(shù) Z，其值查 表 105 Z=∞ Z=25 Z=10 Z↓ 齒根愈弱 ↓ YFa↑ →彎曲強(qiáng)度 ↓ Z↑ 齒根愈厚 ↑ YFa↓ →彎曲強(qiáng)度 ↑ 注： 1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = (m模數(shù) ) 2)對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng) α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = 時(shí) ， 齒形系數(shù) ： YFa = 。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 rb O （二）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 h pca F2 F1 S γ 彎矩： M = h pcacosγ pca 167。齒頂嚙合時(shí)，彎矩達(dá)最大值。在一般閉式齒輪傳動(dòng)中，輪齒的失效主要是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 （一）輪齒的受力分析 圓周力： 徑向力： 各作用力的方向： O2 ω2 O1 ω1 T1 d1 2 d2 2 α Ft1 Fr1 Fn1 Fn2 167。 4） 盡可能避免懸臂布置； 3） 適當(dāng)限制輪齒寬度； 2） 對(duì)稱軸承配置； b (~)b 167。 104 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 受力變形 制造誤差 安裝誤差 附加動(dòng)載荷 輪齒變形和誤差還會(huì)引起附加動(dòng)載荷 ，且精度越低，圓周速度越高，動(dòng)載荷越大。 表 102 使用系數(shù) KA 或更大 0 10 20 30 40 50 v /(m/s) Kv 十分精密的齒輪裝置 10 8 7 6 9 圖 108 動(dòng)載系數(shù) KV值 v ↑， Kv ↑ 制造精度 ↑、 齒輪直徑 d↓ → v ↓， Kv ↓ 制造精度 ↓ ， KV ↑ 表 103 齒間載荷分配系數(shù) KHα 、 KFα 精度等級(jí) II組 5 6 7 8 5級(jí)及更低 KAFt / b ≥ 100 N/mm 100 N/mm ≥ ≥ K Hα K Fα 經(jīng)表面硬化的斜齒輪 未經(jīng)表面硬化的斜齒輪 K Hα K Fα 注： 1）對(duì)直齒輪及修形齒輪，取 KHα= KFα=1 ； 2）如大、小齒輪精度等級(jí)不同時(shí)，按精度等級(jí)較低者取值； 3） KHα為按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)用的系數(shù)，為 KFα按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 時(shí)用的系數(shù)。 載荷狀態(tài) 電動(dòng)機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、 燃?xì)廨啓C(jī) 蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī) 多缸 內(nèi)燃機(jī) 單缸 內(nèi)燃機(jī) 工 作 機(jī) 器 均勻平穩(wěn) 輕微沖擊 中等沖擊 嚴(yán)重沖擊 原 動(dòng) 機(jī) 注：表中所列值僅適用于減速傳動(dòng)，若為增速傳動(dòng)，應(yīng)乘以 。 橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷 的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。 104 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 （一）使用系數(shù) KA 考慮外部附加動(dòng)載荷影響的系數(shù) 查表 102 （二）動(dòng)載系數(shù) Kv 考慮內(nèi)部附加動(dòng)載荷影響的系數(shù) 查圖 108 （三）齒間載荷分配系數(shù) Kα 查表 103 （四） 齒向載荷分布系數(shù) Kβ 發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)等。 4) 合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工 作的齒輪； 5) 航空齒輪要求尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處 理的高強(qiáng)度合金鋼； 167。 表 101 常用齒輪材料及其力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理方法 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度 (HBS) σB / MPa σS / Mpa 齒芯部 齒面 HT250 250 170~241 HT300 300 187~255 HT350 350 197~269 QT5005 500 147~241 QT6002 600 229~302 ZG310570 ?；? 580 320 156~217 ZG340640 650 350 169~229 45 580 290 162~217 45 217~255 40~50HRC 40Cr 241~286 48~55HRC 調(diào)質(zhì)后表面淬火 續(xù)表 101 常用齒輪材料及其力學(xué)性能 材料牌號(hào) 熱處理方法 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度 (HBS) σB / MPa σS / Mpa 齒芯部 齒面 ZG340~640 700 380 241~269 45 650 360 217~255 30CrMnSi 1100 900 310~360 35SiMn 750 450 217~269 38SiMnMo 700 550 217~269 40Cr 700 50