齿轮传动2-直齿轮传动选编.ppt

§10—5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算;§10—5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算;一. 轮齿的受力分析; 受力分析说明：;二.轮齿的各分力的方向 ;;Fr2;2.力的大小;三. 齿根弯曲疲劳强度计算; 在齿顶啮合时，所受载荷方向为齿面啮合点处的法线方向，其可分解为水平分力和垂直分力，其中垂直分力在齿根危险截面处所产生的压应力很小可忽略，，仅按水平分力所产生的弯矩进行弯曲强度计算。;图所示为齿顶受载时，轮齿根部的应力图。 ;3. 齿根危险截面的弯曲应力; 假设轮齿为一悬臂梁，则齿宽为b齿轮 齿根危险截面的弯曲应力为： ;4.齿根危险截面的弯曲强度条件式;5. 齿形系数YFa（见图10-17），应力修正系数YSa （见图10-18）;分析公式： 1）弯曲强度的含义：在规定的寿命时间内不会发生齿根折断失效。 2） ∵b受载荷系数kF（载荷分布不均）的影响不能太大； ∴轮齿的弯曲强度主要取决于模数m，m↑，轮齿弯曲强度↑。;3）一对互相啮合的齿轮 其kF，m， F t ，b相同。 4）YF（图10）是一个无量纲的量，与m 的大小无关,只与轮齿形状有关（Z、x）。∴当Z1 ≠Z2 时，YF 1≠YF2 5）当Z1 ≠ Z2（标准齿轮）时 σF1 ≠σF2。 ;6）在材料相同、热处理方式相同时 [σF1 ]与[σF2] ？;6.轮齿弯曲疲劳强度计算总结; 轮齿弯曲强度校核时，大、小齿轮应分别计算，并分别与两轮的许用弯曲应力相比较，保证两轮的弯曲应力均满足弯曲强度条件。 设计时，由于小齿轮的齿根厚度较大齿轮的齿根厚度小，相应的弯曲应力较大，同时考虑到小齿轮轮齿的循环次数多，容易磨损和点蚀，故小齿轮的材料应选的好一些。; 疲劳点蚀是多数闭式齿轮传动的主要失效形式，计算时常按接触疲劳强度求出小齿轮直径d1 (或中心距a)和齿宽b，选定模数m和齿数z后，在进行弯曲疲劳强度的验算。 弯曲疲劳折断是开式齿轮传动、硬度较高的闭式齿轮传动、铸铁齿轮等的主要失效形式，计算时可按弯曲疲劳强度决定齿轮的模数m。 对于一般中、低速的齿轮传动，可取m=(0.01 ~0.02)a，软齿面、载荷平稳时取较小值，硬齿面、冲击载??时取较大值。传递动力用的齿轮的模数m一般不宜小于1. 5~2mm。轮齿过小，磨损后有过载折断的危险。 开式齿轮传动为补偿因磨损而使轮齿强度削弱，通常应将计算得到的模数m加大10~15%。;四.齿面接触疲劳强度计算;四.齿面接触疲劳强度计算;2、公式说明 公式由三部分组成： 1) 名义法向载荷 ;二.标准直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度 ;为计算方便，通常以节点啮合为代表进行齿面的接触强度计算。 ;;使用 公式注意事项;弹性系数;节点区域系数ZH ;4） d 1 是小齿轮的直径；T1 --小齿轮上的扭矩。 d 1 、T1是公式推导过程中出现的。 ∴无论大小齿轮取 值相同。 5） u=Z大/Z小≥1是综合参数； 6）σH1=σH2 7） [σH] 与材料、热处理方式有关， ∴[σH1] 不一定等于 [σH2] ∴两齿轮的接触强度不一定相等。 ;8） σH是周期性变化的，从齿根到齿顶， 9） d 1 ≥X；即mZ1 ≥X ；说明齿面接触强度只与d的大小有关，与m无直接关系。∴模数m不能由接触强度确定。（m由弯曲强度确定） 10）∵点蚀主要出现在HB350的软齿面齿轮， ∴ 公式d 1 ≥……只适合于软齿面齿轮的设计、硬齿面齿轮的校核;结论;（1）影响齿轮接触强度的几何参数;三. 齿轮传动的强度计算说明(未讲）;齿轮传动的强度计算说明;一. 齿轮设计准则的确定;二. 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择;齿数Z Z1↑→ Z2 ↑→重合度↑→承载能力↑→平稳性↑ Z1↑（在d1 一定时）→m↓ da↓→重量 ↓→相对滑动量↓→ m↓ 齿间距↓→毛坯尺寸↓→切削量↓→ σF↑→齿根弯曲强度↓ 在满足弯曲强度的前提下尽量取较大的Z1（一般20～40）。 ; 1.3 齿宽系数φd的选择 轮齿愈宽，承载能力也愈高，但会增加载荷分配不均，故齿宽选择应适当（φd的推荐值见表）。