齿面接触疲劳强度计算直齿锥齿轮的齿面接触疲劳强度.pptVIP

二、齿轮材料的选择原则 3)当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度 σF≤[σF] 令齿宽系数φd=b/d1 　并将Ft=2T1/d1及m=d1/z1代入齿根弯曲强度校核公式，得： 1、图10-20、10-21中极限应力值，一般选取其中间偏下值， 即在MQ及ML中间选值。 2、若齿面硬度超出图中荐用的范围，可大体按外插法查取相应的极限应力值。　　 3、所示σFE为脉动循环应力的极限应力。对称循环应力的极限应力值仅为脉动循环应力的70%。 4、夹布塑料的弯曲疲劳许用应力=50MPa,接触疲劳许用应力=110MPa。 如图所示，试设计此带式输送机减速器的高速速级齿轮传动。已知输入功率P1＝40kW，小齿轮转速n1＝960r/min，齿数比u＝3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 （7）由图19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.88；KHN2＝0.90；　　　（8）计算接触疲劳许用应力 注： 直齿圆柱齿轮传动设计示例 [解] 　1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数　　1）按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。　　2）考虑此减速器的功率较大，故大、小齿轮都选用硬齿面。由表1选得大、小齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48～55HRC。　　3）选取精度等级。因采用表面淬火，轮齿的变形不大，不需要磨削，故初选7级精度（GB10095－1988）。　　4）选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝uz1＝77。 2.按齿面接触强度设计 ??? 试算: 1）确定公式内的各计算数值　　　（1）试选载荷系数Kt＝1.3；　　　（2）计算小齿轮传递的转矩: （3）由表7选取齿宽系数φd=0.9； 　　　（4）由表6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8 ； 　　　（5）由图21d按齿面硬度中间值52HRC查得大、小齿轮得接触疲劳强度极限 σHlim＝σHlim2＝1170MPa ；　　　（6）计算应力循环次数 取失效概率为1％，安全系数S＝1，得 2）计算　　　（1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入 中较小的值 （2）计算圆周速度v （3）计算齿宽b （4）计算齿宽与齿高之比b/h 　　　　　　模数 　　　　　　齿高 　　　　　　 b/h=61.55/6.413=9.6 （5）计算载荷系数根据v＝3.44m/s，7级精度，由图8查得动载系数 ＝1.12；  假设 Ft/b≥100N/mm，由表3查得齿间载荷分配系数 = =1 由表2查得使用系数 ＝1； 由表4查得接触强度计算用齿向载荷分布系数 ＝1.43； （由表中6级精度硬齿面齿轮查得 ，适当加大） 由图查得弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数 ＝1.37； ＝1.43） （由b/h＝9.6， 故载荷系数 K＝ =1×1.12×1.1×1.43＝1.72 （6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得 （7）计算模数m 　　　　　　m=d1/z1=75.08/24=3.128mm 3.按齿根弯曲强度设计 　　弯曲强度的设计公式为 1）确定公式内的各计算数值　　　（1）由图20c查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1＝σFE2＝680MPa； （2）由图18查得弯曲疲劳寿命系数 1＝0.88； 2＝0.9； （3）计算弯曲疲劳许用应力　　　　　　取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，得 （4）计算载荷系数K K＝ =1×1.12×1.1×1.37＝1.69 （5）查取齿形系数 　　　　　　由表5查得齿形系数YFa1=2.65；YFa2=2.226 （6）查取应力校正系数 　　　　　　由表5查得应力校正系数 YSa1=1.58；YSa2=1.764。 （7）计算大小齿轮的 并加以比较 小齿轮的数值大。 2）设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m略大于由齿根疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得得模数2.94，并按表12，就近圆整为标准值m＝3mm，按接触强度算得的分度圆直径d1＝75.08mm，由　　　　　　z1＝d1/m＝75.08/3＝25.03，取z1＝25 z2＝uz1＝80 4.几何尺寸计算 1）计算分度圆直径 d1＝z1m＝25×3＝75mm