哈工大 机械设计 教材 第六章要点.ppt

圆周力 径向力 轴向力 法向力 力的大小： 式中：d1---小齿轮分度圆直径，mm T1---小齿轮传递的转矩，N.mm ? n---分度圆柱上的法面压力角 ?n=20? ? t---分度圆柱上的端面压力角 ? b---基圆柱上的螺旋角 ?--- 分度圆柱上的螺旋角 作用于主、从动轮上各对力的方向判断： Ft、 Fr的方向与直齿轮相同 Fa的方向判断： 1 、力分析的方法 2 、主动轮左（右）手法则判断： 对主动轮，齿的旋向若为右旋，则用右手（左旋用左手）握住轮的轴线，并使四指的方向顺着轮的转向方向，此时拇指的指向即为轴向力的方向 ` 6.6.2 齿面接触疲劳强度计算 齿面接触疲劳强度计算的原理和方法与直齿轮相同，仍按齿轮节点处进行计算。 不同的是：斜齿轮啮合点的曲率半径应按法面计算；接触线总长度比直齿轮大 节点处的有关参数： 法向计算载荷 综合曲率 法面内节点的曲率半径为 其中 接触线长度L 齿面接触强度的校核公式为: p112 Z?--螺旋角系数，查图6-26 或 ZH—节点区域系数 齿面接触疲劳强度的设计公式: 取 或 6.6.3 齿根弯曲疲劳强度的计算 斜齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度计算式： 取 齿根弯曲疲劳强度设计式： mm 式中涉及到Z的系数用Zv查取 齿轮传动的设计参数2 6.7 齿轮传动强度计算中的许用应力 1、许用接触应力[?]H MPa ?Hlim---试验齿轮的齿面接触疲劳极限，MPa P115 图6.29 SH---安全系数 见p116表6-7 ZN---接触强度计算的寿命系数 式中：应力循环基数N0 疲劳曲线指数m n--齿轮转速，r/min； a--齿轮转一周，同一侧齿面啮合的次数； Lh--齿轮的工作寿命， h（小时） 齿轮应力循环次数： 材料及热处理方法有关 } 1- 钢正火，调质或表面硬化，球墨铸铁，可锻铸铁，允许有局限性点蚀。 2- 钢正火，调质或表面硬化，球墨铸铁，可锻铸铁。 3-钢气体氮化，灰铸铁 4-钢调质后液体氮化 6.4.4 齿间载荷分配系数K? 齿间载荷分配系数K?是考虑同时啮合的各对轮齿载荷分配不均匀对轮齿应力的影响系数。 影响K?的主要因素有：轮齿制造误差，特别是基节偏差，轮齿的啮合刚度，重合度和跑合情况等。 当 前一对齿在E点啮合时，后一对齿并不能立即接触，只有当轮齿在载荷作用下产生弹性变形，且弹性变形量大于两齿轮的基节差时，后对齿轮才能开始啮合，并承担载荷。显然前对齿变形量大，承受载荷也大，后对齿变形量小，承受载荷也小。即同时啮合的各对轮齿间的载荷分配是不均匀的 表6-4 齿间载荷分配系数K? 对修形齿 重合度系数,查图6.16和图6.22 6.5标准直齿圆柱齿轮强度计算 6.5.1 轮齿的受力分析 　　以节点 C 处的啮合力为分析对象，不计啮合轮齿间的摩擦力，并用作用于齿宽中点处的集中载荷代替沿接触线的分布载荷，则作用在齿面上的只有沿啮合线方向的法向力Fn。 法向力Fn可分解为： 圆周力 径向力 法向力 力的方向：作用于主动轮和从动轮上各对力大小相等， 方向相反 圆周力Ft：主动轮上与运动方向相反 从动轮上与运动方向相同 径向力Fr：与啮合方式有关，外啮合指向各自的轮心 赫兹接触模型(力学模型)： 两圆柱体接触时产生弹性变形，其接触应力的大小由赫兹接触应力计算。 6.5.2 齿面接触疲劳强度计算 赫兹接触应力 强度条件式 齿面接触应力 将齿轮齿廓在节线处简化成圆柱，这对圆柱体的曲率半径?1与?2就等于两齿廓曲线在该啮合点的曲率半径。 小齿轮单对齿啮合的下界点B处应力最大，因此点蚀首先出现在节点附近偏向齿根面上 如图：给出了渐开线齿廓沿啮合线各点的综合曲率1/ ?Σ及接触应力?H的变化情况。 但简化计算时，B点与C点处接触应力相差不大，通常按节点C计算接触应力 法向计算载荷 综合曲率 令齿数比 代入上式得： 节点C处的参数： 将上述参数代入 令 则得：齿面接触疲劳强度的校核公式: br为有效齿宽 取 或 齿面接触疲劳强度的设计公式: 或 mm mm 式中: u---齿数比，大齿轮齿数与小齿轮齿数之比， ZE---材料弹性系数, ZH---节点区域系数,反映了节点齿廓形状对接触应力的影响,按图6.15查取 ---重合度系数,是考虑重合度对齿面接触应力影响的系数 ---