借助直齿轮齿根弯曲疲劳计算公式.PPT

四、公式说明: 1.YF的值只与齿形有关，而与m无关，Z↑ YF↓。 3.不论计算大齿轮或小齿轮，都以T1，Z1代入公式进行计算。 4.m应按表5-1取标准值，对传递动力的齿轮，m≥2mm. m是反映轮齿弯曲强度的一个重要参数。 2.计算时取： 较大者 五、许用应力 试验齿轮的弯曲疲劳极限，按表12-6查取。 齿面弯曲疲劳安全系数，查表12-7 注意：对于长期双侧工作的齿轮传动，因齿根弯曲应力为对称循环变应力，故应将图中数据乘以0.7 齿面接触强度的许用应力 试验齿轮的接触疲劳极限，按表12-6查取。 齿面接触疲劳安全系数，查表12-7 齿轮传动设计计算过程： 1.主要计算内容：已知：工作情况、功率P、转数n、传动比I 需确定：材料、热处理方法、Z1、Z2，m、d1, d2, b 2.设计过程： 1）选择材料及确定许用应力 　根据工作要求，选择适当材料和热处理，查表并计算出材料的许用应力。 2)分析失效形式，确定计算方法 闭式传动：HBS＜350　→主要是点蚀，按?H设计→校核?F 　　　 HBS＞350，主要是疲劳折断，按?F设计，再按?H校核。 开式传动，主要是磨损，仅按?F设计，再把m加大10%。 3）齿宽系数?a的选择： ?a↑,b↑,a↓载荷沿齿宽分布愈不均匀 齿轮传动设计计算过程： 4）Z1的选择 当a一定时，Z1 ↑，m↓,切削量↓，重合度增加，?F↓，因此在满足?F＜[?F]前提下，Z1取大值。 通常HB＞350，Z1＝17-20；HB＜350，Z＝20-40 5）齿数比： 一级传动　u7, u7时，采用多级传动。 6）协调相关参数，确定计算结果。 　 思考： 1．一对标准直齿圆柱齿轮传动，当传动比i=2时，试问: (1)哪一个齿轮所受的弯曲应力大?为什么? (2)若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同，则它们的弯曲疲劳极限是否相等? 解: (1)因一般YFa1YFa2，故σF1σF2。 (2)两齿轮硬度相同,试验齿轮的弯曲疲劳极限σFlim1=σFlim2。 2.一对渐开线圆柱齿轮，若中心距a、传动比i和其他条件不变，仅改变Z，试问：对σH、σF有何影响？ 解：Z↑，则m↓，弯曲强度下降， σH 不变 在保证弯曲强度的前提下，Z↑，ε ↑ ，提高齿轮传动的平稳性。 一、齿轮的受力分析 Fn作用在法面上，可分为： 各力的方向判别： 2.径向力：分别指向各自的轮心。 1.圆周力Ft: Ft1与n1的方向相反， Ft2与n2的方向相同； 3.轴向力：以主动轮左、右手定则确定。举例 Fn Fr Ft Fa ?n ? 12.5 标准斜齿圆柱齿轮传动设计 斜齿轮轴向力判别： n1 Fa n1 n2 当轮1为主动轮时，求Fa1,Fa2? n1 n2 n1 n2 当轮2为主动轮时，求Fa1,Fa2? Fa1 Fa2 Fa2 校核计算公式： 二、齿面接触疲劳强度计算 　　斜齿轮齿面接触强度仍以节点处的接触应 力为代表，将节点处的法面曲率半径rn代入计 算。法面曲率半径以及综合曲率半径有以下关 系为： 斜齿圆柱齿轮法面曲率半径 　　借助直齿轮齿面接触疲劳强度计算公式， 并引入根据上述关系后可得： 公式分析：同样条件下，斜齿轮接触强度比直齿轮高 — 区域系数，其值由图12-11查取 标准斜齿圆柱齿轮强度计算3 三、齿根弯曲疲劳强度计算 　　强度计算时，通常以斜齿轮的当量齿轮为对 象，借助直齿轮齿根弯曲疲劳计算公式，得： 　　斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时， 轮齿的失效形式为局部折断。 校核计算公式： 斜齿圆柱齿轮轮齿受载及折断 YF为齿形系数，应根据当量齿数ZV＝Z/cos2?,查取有关图表。 mn为法面模数，应按国家标准取标准值。 一、特点: 轮齿分布在截锥体上，齿廊大小是变化的。大端刚度大，小端刚度小，圆锥齿轮沿齿宽的载荷分布不均匀。 　　为简化计算假定圆锥齿轮的强度与其当量齿轮相等，该当量齿轮是以圆锥齿轮齿宽中点处的参数为参数，这样借助于当量齿轮把圆锥齿轮转化为直齿圆柱齿轮，将当量齿轮参数代入圆柱齿轮强度计算公式。 §11-7 锥齿轮传动 二、受力分析： Fn作用齿宽中点节线处的法面上。 各力的方向判别： 1.圆周力Ft: Ft1与n1的方向相反， Ft2与n2的方向相同； 3.轴向力：由小端指向大端 2.径向力：分别指向各自的轮心。 §11-7 锥齿轮传动 三、强度计算 1.接触强度 取?R＝R/b,得设计公式： 一般取?R＝0.2～0.3，u=1 ～ 5 讨论：1．σH1＝σH2 2．