机械设计基础第六版第11章齿轮传动.pptVIP

.二、计算载荷Fn---名义载荷受力变形制造误差安装误差附加动载荷载荷集中计算齿轮强度时,采用用计算载荷KFn代替名义载荷Fn以考虑载荷集中和附加动载荷的影响,K----载荷系数表11-3载荷系数K原动机电动机多缸内燃机单缸内燃机均匀中等冲击大的冲击工作机械的载荷特性1.1~1.21.2~1.61.6~1.81.8~2.01.2~1.61.6~1.81.6~1.81.9~2.12.2~2.4Fnb()maxFnb()min.齿轮强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式来进行的。在一般闭式齿轮传动中,轮齿的失效主要是齿面接触疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。齿面疲劳点蚀与齿面接触应力的大小有关,而齿面的最大接触应力可近似用赫兹公式进行计算。§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算赫兹公式:“+”用于外啮合,“-”用于内啮合实验表明:齿根部分靠近节点处最容易发生点蚀，故取节点处的应力作为计算依据。节圆处齿廓曲率半径:齿数比:u=z2/z1=d2/d1≥1得:O2ω2（从动）O1N1N2ttω1（主动）T1cααd12d22α中心距:a=(d2±d1)/2或:d1=2a/(u±1)Cρ1ρ2=d1(u±1)/2.在节点处，载荷由一对轮齿来承担:令:称为弹性系数,由表11-4选取令称为区域系数,对于标准齿轮得引入载荷系数K,以KFt取代Ft,且.令代入上式,得取配对齿轮中较小的许用接触应力由表11-1选取安全系数,由表11-5选取得接触强度计算公式式中:b为齿的宽度，T1的单位为N·mm，b、d单位为mm.800700600500400100200300HBSσHlim(N/mm)600500400300200100200HBSσHlim(N/mm)600500400300200100200300HBSσHlim(N/mm)灰铸铁球墨铸铁普通碳素钢正火铸钢正火合金钢调质合金铸钢调质优质碳素钢调质或正火铸钢调质齿轮的接触疲劳极限σHlim.1500140013001000900σHlim(N/mm)12001100800405060HRC405060HRC301500140013001000900σHlim(N/mm)12001100800合金钢渗碳淬火调质钢表面淬火渗氮钢氮化调质钢氮化齿轮的接触疲劳极限σHlim.rbO30?30?§11-6直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算假定载荷仅由一对轮齿承担,按悬臂梁计算。齿顶啮合时,弯矩达最大值。hFFnF2F1SFαF分量F2产生压缩应力可忽略不计,弯曲力矩:M=KFnhFcosαF危险界面的弯曲截面系数:弯曲应力:危险截面:齿根圆角30?切线两切点连线处。齿顶受力:Fn，可分解成两个分力:F1=FncosαFF2=FnsinαF---产生弯曲应力；---压应力,小而忽略。Fn.∵hF和SF成正比,轮齿弯曲强度计算公式:故YF与模数m无关。弯曲应力:对于标准齿轮,YF仅取决于齿数Z,取值见后图。YF–齿形系数.3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.7111213141516182025304050100400齿形系数–YF计算根切极限实际根切极限标准齿轮.引入齿宽系数:φd=b/d1考虑齿根部有应力集中,引入应力集中系数YSa得轮齿弯曲强度的验算公式式中:许用弯曲应力为——齿根弯曲疲劳极限值,由表11-1查取,若轮齿两面工作,应将表中数值×0.7——安全系数,由表11-5查取因弯曲疲劳造成的轮齿折断可能造成重大事故，而疲劳点蚀只影响寿命，故:SFSH.1、通常两齿轮的齿形系数YFa1和YFa2