【正文】 F ??0?YFa –齒 形系數(shù) （二）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 167。 應(yīng)力校正系數(shù)： YSa = 潘存云教授研制 表 105 齒形系數(shù) YFa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 ∞ ? ? M P a 0 FSaFatSaFF YYbmKFY ??? ???齒根彎曲強(qiáng)度條件式： σF0 理論彎曲應(yīng)力，考慮齒根處應(yīng)力集中的影響 式中： Ysa應(yīng)力校正系數(shù) ，其值查 表 105。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 注意： 由設(shè)計(jì)公式可見，當(dāng)齒輪的 材料 、 u 、 φd已給定時，影響齒輪彎曲強(qiáng)度的主要因素是模數(shù) m。 作者：潘存云教授 m =4 z =16 m =2 z =16 齒數(shù)相同的齒輪 ， m↑， p↑（ p=πm） ， 輪齒就越大 ，輪齒的抗彎能力也就越強(qiáng) 。 齒面點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力的大小有關(guān)，而齒面的最大接觸應(yīng)力可近似用赫茲公式進(jìn)行計(jì)算。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 222121 1111EEZ E??? ?????令 彈性影響系數(shù)，見 表 106 21111??? ???LFp caca ?綜合曲率 計(jì)算載荷 ? ?HEcaH Zp ??? ??? ?（ 106） 表 106 彈性影響系數(shù) ZE (Mpa)1/2 彈性模量 E MPa 齒輪材料 配對齒輪材料 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。 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。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(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，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。 （四）齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算說明 167。 軟齒面閉式齒輪傳動： 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： 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)。 167。 106 齒輪傳動的設(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， ?d 應(yīng)取小值，否則取大值； 2) 括號內(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， ?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 小齒輪對稱布置 兩支承相對 小齒 輪做非對稱布置 懸臂布置 ?d ~ (~) ~ (~) ~ 167。 106 齒輪傳動的設(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。 3. 圖 1020為 r = 0時的 σFE ， r = 1時 ， 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 1400 700 800 900 1000 1100 σ 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 氮碳共滲處理的調(diào)質(zhì)鋼 調(diào)質(zhì) 氣體滲氮處理的調(diào)質(zhì)鋼 ME=MQ MQ ME ML ML ML ME 400 500 600 700 800 HVI 1200 1300 1600 1500 1400 1700 800 900 1000 1100 σ FHlim (MPa) MQ ME ML MQ ME ML 滲碳合金鋼 火焰或感應(yīng)淬火鋼 滲碳淬火鋼和表面淬火鋼的疲勞極限應(yīng)力 （三） 齒輪精度的選擇 各類機(jī)器所用齒輪傳動的精度等級范圍見表 108。 106 齒輪傳動的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 機(jī) 器 名 稱 精度等級 機(jī) 器 名 稱 精度等級 汽輪機(jī) 3 ~ 6 拖拉機(jī) 6