第5章齿轮传动课件.ppt

K? :齿向载荷分布系数 Fn b ( )max Fn b ( )min 齿面上的载荷沿接触线分布不均匀 齿轮在支承中间对称布置 轴的刚度大 转矩 靠近转矩输入端 轮齿扭转变形大 载荷沿齿宽分布不均 宽径比 较小 取小值 轴扭转变形 齿轮应布置在远 离转矩输入端 一对轮齿的一个做成鼓形齿 K? :齿间载荷分布系数-考虑同时啮合的各对轮齿间的载荷分配不均匀的影响系数 ?????????????????????????????? K? 取决于重合度、基圆齿距误差、轮齿啮合刚度、修缘量及跑合量等多种因素 5.5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 5.5.1 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算 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。 避免齿面点蚀发生： ????????????????????????????????????????? L 赫兹公式： “+”用于外啮合，“-”用于内啮合 计算载荷代替名义载荷： 考虑端面重合度的影响： ----Z?为重合度系数 齿数比: u= z2 /z1 = d2 /d1 ≥ 1 得 : O2 ω2 （从动） O1 N1 N2 t t ω1 （主动） T1 c α α d1 2 d2 2 α C ρ1 ρ2 计算点 位置确定：实践证明，节点附近是接触疲劳点蚀常发生部位， 节点处应力接近最大应力，而且节点处应力计算方便，故取节点为应力计算点 节圆处齿廓曲率半径： 直齿园柱齿轮传动节点处的最大应力： ZH为节点区域系数： ZE为弹性系数： 直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的验算公式： 齿宽系数： 直齿园柱齿轮齿面接触疲劳强度的设计公式： 许用接触应力： σHlim ----实验齿轮接触疲劳极限, 由实验确定, SHmin ----接触最小安全系数，查表5-15 确定。 ZN ----接触寿命系数：取决于齿轮的材料、热处理方法及应循环次数Ne 载荷稳定： 载荷不稳定： 对接触强度计算的说明： 1、在传动比和齿宽系数一定时，影响齿面接触强度的主要参数是?或d。与m或z无关，与mz有关。增大?或d，使接触应力降低，接触强度提高。 2、配对齿轮（不论d1是否等于d2）齿面接触应力相等，?H1 = ?H2 ，由于两齿轮材料，齿面硬度及应力循环次数一般不同，两齿轮［?H1 ］ ? ［?H2 ］，允用应力小的齿轮接触强度低，为了使两齿轮都能满足接触强度，在进行齿面接触强度计算时，选用［?H ］min rb O 30? 30? 5.5.2直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算 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。 hFa Fn F2 F1 SFa αFa 分量F2产生压缩应力可忽略不计， 弯曲力矩： M=FnhFacosαFa 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 = Fn cosαF F2 = Fn sinαF ---产生弯曲应力； ---压应力，小而忽略。 Fn ∵hFa和SFa与模数m相关， 引入Ysa 、Y? 、K，得齿根危险截面的最大应力： ?故YFa与模数m无关。 弯曲应力： 对于标准齿轮, YFa仅取决于齿数Z，取值见图。 YFa –齿形系数 一般YFa1 ≠ YFa2， Ysa1 ≠ Ysa2 ，σF1 ≠ σF2 引入齿宽系数：ψd=b/d1 得设计公式： 得验算公式： 重合度系数： 计算时取： 较大者，计算结果应圆整, 在满足弯曲强度的条件下可适