变位齿轮传动的受力分析及强度计算

合集下载

变位齿轮计算范文

一、变位齿轮

1.1变位齿轮的定义

变位齿轮是指通过变换齿轮排列的齿轮传动系统，可以改变传动比以

及增加传动的灵活性。也就是说，变位齿轮传动系统是在传统齿轮传动系

统的基础上改变齿轮排列的齿轮传动系统，可以实现同一传动比的不同组合。

1.2变位齿轮传动的原理

变位齿轮可用于改变传动比。它可以改变两个齿轮的转子的转速比，

以改变传动比。这意味着只需通过变换齿轮排列，就可以实现同一传动比

的不同组合。

变位齿轮传动有一个重要特性，那就是变位齿轮比值变化范围不受外

部条件的限制，可以根据实际应用的不同发挥其最大的优势。

2.变位齿轮的应用

由于变位齿轮传动的灵活性和可变换程度，因此它在工业传动中得到

广泛的应用。变位齿轮传动系统可以用于实现非常复杂的传动控制和精确

的运动控制，是工业机器的重要组成部分。变位齿轮传动有利于减小噪声，延长齿轮寿命，使控制更加精确和可靠。

2.1变位齿轮在汽车中的应用

变位齿轮在汽车工业中应用得非常广泛。汽车动力传动系统是由发动机、变速箱、车轮以及变位齿轮传动系统组成的。

齿轮传动强度计算

㈠齿轮传动的设计参数选择
⒈ 压力角α的选择: 一般齿轮 α=20°；航空用齿轮α=25°
⒉ 齿数的选择：
d1一定，齿数Ｚ1 ↑→重合度↑平稳性好 →m小→加工量↓，但齿轮弯曲强度差
闭式软齿面：Ｚ1宜取多→提高平稳性，Ｚ1 =20~40 开式或闭式硬齿面：Ｚ1宜取少→保证轮齿弯曲强度
Ｚ1 ≥17 (ha*=1,C*=0.25)
令：pca=Fca／L
1 1 1 ——综合曲率半径
1 2
ZE
1

1
12
E1

1 22
E2

—弹性影响系数表10—6
H pca ca Z E H
计算点：节点→单齿对啮合→综合曲率半径为
※：画受力图时，各分力画在啮合点上
Fr1 Ft1
Ft2
Fr2
(二) 齿根弯曲疲劳强度计算
计算点：法向力Ｆn作用在齿顶且假设为单齿对啮合，轮齿为悬臂梁
危险截面：齿根某处—30°切线法确定
拉应力→加速裂纹扩展→只计弯曲拉应力
F0

M W

pca cos
1 S 2
h

6 pca cos
S2
⒊ 齿宽系数φd 的选择： φd ↑→ b ↑ →承载能力↑
表10—7
但载荷分布不均匀↑→应取得适当计算（实用）齿宽： b= φd d1

机械设计(6.14.1)--变位齿轮传动的强度计算

变位齿轮传动的受力分析和强度计算原理与标准齿轮的相同，其计算公式也与标准齿轮相同

齿轮啮合节点位置发生变化，Z H 有变化

2cos tan H Z a a =2/2cos tan H t t Z a a =/a a =/t t a a =高高高高高高高x Σ=x 1+x 2=0：

Z H 高高高高高高高高高高高高高

或/a a >/t t a a >/a a </t t

a a <高x Σ>0高高高高高高高高Z H 高高高εα高高高Z ε高高高

高Z H 高高高εα高高高Z ε高高高或齿面接触强度提高。

当xΣ<0（负传动）时，或齿面接触强度降低。

角变位传动即x Σ=x 1+x 2≠0 ：

二、齿根弯曲强度齿根弯曲强度：

变位使齿形变化，齿根厚度和齿根圆角半径变化，引起计算系数Y Fa 和Y sa 的变化，影响齿根弯曲强度。

正变位齿轮的齿厚增大，Y Fa 减小，

齿根圆角半径减小，Y sa 增大。

正变位齿轮的齿根弯曲强度可有提高。

负变位使齿根弯曲强度降低。

变位使端面重合度系数εa 变化，Y ε也发生变化

齿轮强度及其设计

13
上午2时45分
二、齿轮设计基础知识
2、齿轮强度及其设计 —齿轮传动的计算载荷
Kβ是考虑载荷在齿面上分布不均匀的影响系数。
当轴承相对于齿轮作不对称配置时，在受载后，轴产生弯曲变形，轴上齿轮也随之偏斜。这就使作用在齿面上的载荷沿接触线分布不均匀。当然，轴的扭曲变形、轴承与支座的变形、以及齿轮的制造与装配误差等也造成齿面上的载荷分配不均匀。
1. 齿轮材料须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等 2. 应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺 3. 钢制软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持在30～50HBS或更多
5
上午2时45分
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮材料及其选用原则
6
上午2时45分
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮传动的计算载荷
17
上午2时45分
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮传动的计算载荷
按弯曲疲劳强度计算的齿向载荷分布系数KFβ可根据 KHβ、齿宽b与齿高 h之比值由图查得。
18
上午2时45分
二、齿轮设计基础知识
2、齿轮强度及其设计
由实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。

齿轮传动的设计与计算

模块九齿轮传动的设计与计算

【能力目标】具备齿轮传动机构的设计能力和维护保养能力

【课程内容】1.齿轮的形状、参数、加工及传动特点，

2.受力及失效分析，设计准则及设计计算，

3.材料选取与强度校核分析，

4.蜗轮蜗杆机构的设计计算分析。

【教学方法】通过观察了解齿轮传动的形式、工作特点，根据齿轮传动的失效形式，由给定的原始工作条件设计齿轮传动机构。

【教学手段】多媒体教学与实物实体模型示范分析解剖教学相结合

【教学地点】多媒体教室与齿轮拆装实训室、〝教学做合一〞实训中心

【教学重点】1.渐开线齿轮的主要参数及几何尺寸计算，

2.直齿圆柱齿轮的啮合传动，

3.蜗轮蜗杆传动。

【教学难点】1.渐开线齿轮的加工方法与根切，

2.标准齿轮的计算。

【实践内容】1.渐开线齿轮参数综合测定实验

2.齿轮范成化设计

【教学课时】理论5课时实践7课时

【理论授课内容】

齿轮传动特点、类型

一、齿轮传动的特点

齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s,传递功率可达kW,齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。

齿轮传动的主要优点是：

①瞬时传动比恒定不变；

②机械效率高；

③寿命长，工作可靠性高；

④结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。

齿轮传动的其主要缺点是：

①要求较高的制造和安装精度，成本较高；

②不适宜于远距离两轴之间的传动；

③低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动

二、齿轮传动的类型、特点和应用

按照轮齿齿廓曲线的不同又可为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。

按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。前者轮齿外露，灰尘易于落在齿面，后者轮齿封闭在箱体内。

齿轮传动受力分析

各力的计算如下：
Ft1

2T1 d1

Fx2
Fx1 Ft2
Ft 2

2T2 d2

Fr1 Fr2
Fr2 Ft 2 t a n
2
2
n2
Fr1
Fx1
Ft2
n1
Fr1
1
n2 Fr1
Fx2
Ft1
n1 1 Fr1
在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动轮（一般蜗杆为主动轮）；蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右旋；蜗杆的转向和位置。
蜗杆蜗轮
Ft1=- Fa2 Fr1=- Fr2 Fa1=- Ft2
由接触点指向轮心
对主动轮来说是阻力，其方向与主动轮的运动方向相反；
对从动轮来说是动力，其方向与从动轮运动方向相同。
无
主动轮的左（右）手定则
由接触点指向大端或 Fr1=- Fa2 Fa1=- Fr2 Ft1=- Fa2 Fa1=- Ft2
任务一：各种齿轮传动受力分析（知识分析）
1、直齿圆柱齿轮传动
n1
主动O
主动
n
1
Fr
Ft1
Fr
1
Ft2
1
Ft1
1
Fr
2
O
从
2
动
Ft2 Fr

齿轮传动的强度计算

和H 1
也相等。
H2但两齿轮
的材料和热处理一般并不相同，因而它们的许用应力
和 H1
H1
H2也不一定
相等。在进行接触强度计算时，应取较小的许用接触应力代入计算公式。
四、平行轴斜齿圆柱齿轮传动
（一）齿廓曲面的形成及啮合特点
直齿轮：
基圆柱，发生面 S，KK∥ 基圆柱母线NN→渐开线柱面
（一）齿轮材料的基本要求
材料要求：齿面硬，齿芯韧、良好的加工工艺性及热处理性能。
（二）齿轮的常用材料及热处理
1、锻钢
是制造齿轮的主要材料，一般采用含碳量为 0.1%— 0.6%的碳素钢或合金钢。按轮齿表面硬度要求又可分为：HBS ≤350和 HBS>350 两类。
±——“ +”号用于外啮合，“— ”号用于内啮合；
齿面接触强度的设计公式为：
d1 2.323
式中，
KT1 d
i 1( ZE i [ ]H
)2 (mm)
，称为b 齿宽d系数d 。
注意：一
对齿轮工
作时，由
于两齿轮
工作齿面
上受的法
向力Fnl和 Fn2大小相等，所以
两齿面上
产生的接
触应力
一、齿轮传动的失效形式和设计准则

齿轮传动的作用力及计算

11-4直齿圆柱‎齿轮传动的‎作用力及计‎算载荷：

一、齿轮上的作‎用力：

为了计算齿‎轮的强度，设计轴和选‎用轴承，有必要分析‎轮齿上的作‎用力。

当不计齿面‎的摩擦力时‎，作用在主动‎轮齿上的总‎压力将垂直‎于齿面，（因为齿轮传‎动一般都加‎以润滑，齿轮在齿啮‎合时，摩擦系数很‎小，齿面所受的‎摩擦力相对‎载荷很小，所以不必考‎虑），即为P17‎5图11-5b所示的‎F n（沿其啮合线‎方向），Fn可分解‎为两个分力‎：

圆周力：Ft=2T1/d1 N

径向力：Fr=Fttgα‎ N

而法向力：Fn=Ft/cosα N

T1：小齿轮上的‎扭矩 T1=95500‎00p/n1 n·mm

P：传递的功率‎（KW） d1：小齿轮分度‎圆直径 mm

α：压力角 n1：小齿轮的转‎速(r·p·m)

Ft1：与主动轮运‎动方向相反‎；Ft2与从‎动轮运动方‎向一致。

各力的方向‎ Fr：分别由作用‎点指向各轮‎轮心。

Fn：通过节点与‎基圆相切（由法切互为‎性质）。

根据作用力‎与反作用力‎的关系，主从动轮上‎各对的应力‎应大小相等‎，方向相反。

二、计算载荷：

Fn是根据‎名义功率求‎得的法向力‎，称为名义载‎荷，理论上Fn‎沿齿宽均匀‎分布，但由于轴和‎轴承的变形‎，传动装置的‎制造安装误‎差等原因，载荷沿齿宽‎的分布并不‎均匀，即出现载荷‎集中现象（如P176‎图11-6所示，齿轮相对轴‎承不对称布‎置，由于轴的弯‎曲变形，齿轮将相互‎倾斜，这时，轮齿左端载‎荷增大，轴和轴承刚‎度越小，b越宽，载荷集中越‎严重。此外，由于各种原‎动机和工作‎机的特性不‎同，齿轮制造误‎差以及轮齿‎变形等原因‎，还会引起附‎加动载荷。精度越低，圆周速度V‎越大，附加载荷越‎大。因此在计算‎强度时，通常以计算‎载荷K·Fn代替名‎义载荷Fn‎，以考虑上两‎因素的影响‎。

变位齿轮参数及计算

齿轮是一种常用的传动装置，主要用于将转速和力量传递给其他机械

设备。变位齿轮是一种特殊类型的齿轮，其主要功能是改变传动比和方向。

1. 齿轮模数（Module）：齿轮模数是反映齿轮尺寸的一个重要参数。它定义了齿轮上每毫米的齿数。齿轮模数的选择取决于传动的要求和设计

规范。

2. 公法线半径（Pitch Radius）：公法线半径是从齿轮齿面中心到

齿廓处的距离。它表示了齿轮大小的一个重要指标。

3. 夹角（Pressure Angle）：夹角是齿轮齿廓线和法线之间的夹角。常见的夹角有20度和1

4.5度两种。夹角的选择取决于齿轮的使用条件和

设计要求。

变位齿轮的计算方法主要包括齿数计算、齿廓绘制和传动比计算。

1.齿数计算：齿数计算是确定变位齿轮的基本参数之一、可以使用下

列公式进行计算：

Z1=N1/m

Z2=N2/m

Zt=Z1+Z2

其中，Z1和Z2分别为小齿轮和大齿轮的齿数，N1和N2为小齿轮和

大齿轮的转速，m为齿轮模数，Zt为总齿数。

2.齿廓绘制：变位齿轮的齿廓是根据齿轮参数和齿轮轴心位置绘制出

来的。可以使用软件进行计算和绘制，也可以使用手动计算和绘图方法。

绘制齿廓时需要考虑齿轮的齿顶高度、齿根高度和齿廓曲线。

3.传动比计算：传动比是指变位齿轮传动时输出轴的转速与输入轴的

转速之比。可以用下列公式进行计算：

i=Z2/Z1

其中，i为传动比，Z1和Z2分别为小齿轮和大齿轮的齿数。

通过以上参数和计算步骤，可以确定变位齿轮的设计参数和计算结果。齿轮的设计和计算是齿轮传动工程中的重要内容，合理的设计和计算可以

齿轮传动的计算载荷(Word)

齿轮传动的计算载荷

为了便于分析计算，通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算。沿齿面接触线单位长度上的平均载荷p(单位为

N/mm)为

式中：Fn--作用于齿面接触线上的法向载荷，N；L --沿齿面的接触线长，mm。

法向载荷Fn为公称载荷，在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外，在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此在计算齿轮传动强度时，应按接触线单位长度上的最大载荷，即计算载荷pca(单位为N/mm)进行计算。即

式中K为载荷系数。

计算齿轮强度用的载荷系数K，包括使用系数KA,动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ,即

KA--使用系数

向齿距Pb1与Pb2不相等（参看图例），因而轮齿就不能正确的啮合传动，瞬时传动比就不是定值，从动齿轮在运转中就会产生角加速度，于是引起了动载荷或冲击。对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是由双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是由单对齿啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。为了计及动载荷的影响，引入了动载系数Kv。

齿轮的制造精度及圆周速度对轮齿啮合过程中产生动载荷的大小影响很大。提高制造精度，减小齿轮直径以降低圆周速度，均可减小动载荷。

为了减小动载荷，可将轮齿进行齿顶修缘，即把齿顶的小部分齿廓曲线（分度圆压力角α=20°的渐开线）修正成α>20°的渐开线。如图1所示，因Pb2>Pb1,则后一对轮齿在未进入啮合区时就开始接触，从而产生动载荷。为此将从动轮2进行齿顶修缘，图中从动轮2的虚线齿廓即为修缘后的齿廓，实线齿廓则为未经修缘的齿廓。由图明显地看出，修缘后的轮齿齿顶处的法节P'b2Pb1时，对修缘了的轮齿，在开始啮合阶段(如图1)，相啮合的轮齿的法节差就小一些，啮合时产生的动载荷也就小一些。

齿轮传动受力分析

分径向力Fr: 由啮合点指向各自齿轮的回转中心。
力圆周力Ft: 主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
方
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
向轴向力Fa:主动轮受力方向用左右手螺旋法则判定，
从动轮受力方向与主动轮相反。
3.直齿圆锥齿轮传动受力分析为什请么仔Fr、细F观a、察Ft的F方r向、及F大a小、关F系t的不是方同向“姓及”大相小等呢关？系
力圆周力Ft: 主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
方
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
向轴向力Fa:无
关联知识准备2
Z1
齿轮、蜗轮、蜗杆轮齿旋向的判别
Z2
请Z判5 断Z1、Z2的旋向?
如Z6 何判右断旋(右、？旋左) 旋
右旋(左、旋左)旋
Z3 （右右旋旋）左旋
如图，蜗杆1为右旋,试回答：
若使Ⅱ、Ⅲ轴上所受轴向 Ft1
力足够小，问Ⅰ、Ⅱ、
Ft2 Fa2
Ⅲ、Ⅳ轴的旋转方向分 nⅡ
别为向左、向上、向右、向左；齿轮5、
6的旋向分别为右旋、左旋；
Fa1 Fa3 Fa4
nⅠ
nⅢ
Fa5 nⅣ
各齿轮的受力图
Ft1
Ft1 Fr1
Ft2
Ft2 Fa2

辽宁科技大学2024年全国硕士研究生入学考试《机械设计》考试大纲

辽宁科技大学2024年全国硕士研究生入学考试

《机械设计》考试大纲

科目代码：803

I.考试性质

《机械设计》考试是为辽宁科技大学机械学院招收机械类硕上研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段机械设计的基本知识、基本理论和基本设计计算方法的程度，以及灵活运用本学科的综合知识分析与解决常用机构、通用机械零部件和简单机械装置设计问题的能力。评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有一定的机械设计与分析素养，并有利于其他高等院校和科研院所相关专业上的择优选拔。

U.考查目标

《机械设计》是研究机械设计理论和方法的设计性质的技术基础课，是机械工程学科的基础，是

机械类各个学科专业的基础理论课程。要求考生：

1、要求掌握的基本知识

掌握机械设计的基本知识：机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准等。

2、要求掌握的基本理论和方法

掌握机械设计的基本理论和方法：机械设计的基本原则；机械零件的工作原理，简化的物理模型

与数学模型，受力分析，应力分析，失效分析等。

掌握机械零件工作能力计算准则：计算载荷，条件计算，强度计算（静强度与疲劳强度）摩擦、

磨损与润滑，寿命以及热平衡稳定性等。

掌握改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增加摩擦，改善局部品质，提

高零部件工艺性的途径和方法。

3、要求掌握的基本技能

掌握零件设计计算、结构设计和制图技能。

H1考试形式和试卷结构

1、试卷满分及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟

齿轮传动的强度设计计算

1. 齿面接触疲劳强度的计算

齿面接触疲劳强度的计算中，由于赫兹应力是齿面间应力的主要指标，故把赫兹应力作为齿面接触应力的计算基础，并用来评价接触强度。齿面接触疲劳强度核算时，根据设计要求可以选择不同的计算公式。用于总体设计和非重要齿轮计算时，可采用简化计算方法；重要齿轮校核时可采用精确计算方法。

分析计算表明，大、小齿轮的接触应力总是相等的。齿面最大接触应力一般出现在小轮单对齿啮合区内界点、节点和大轮单对齿啮合区内界点三个特征点之一。实际使用和实验也证明了这一规律的正确。因此，在齿面接触疲劳强度的计算中，常采用节点的接触应力分析齿轮的接触强

度。强度条件为：大、小齿轮在节点处的计算接触应力均不大于其相应的许用接触应力，即：

⑴圆柱齿轮的接触疲劳强度计算

1）两圆柱体接触时的接触应力

在载荷作用下，两曲面零件表面理论上为线接触或点接触，考虑到弹性变形，实际为很小的面接触。两圆柱体接触时的接触面尺寸和接触应力可按赫兹公式计算。

两圆柱体接触，接触面为矩形（2axb），最大接触应力σHmax位于接触面宽中线处。计算公式为：

接触面半宽:

最大接触应力:

•F——接触面所受到的载荷

•ρ——综合曲率半径，（正号用于外接触，负号用于内接触）

•E1、E2——两接触体材料的弹性模量

•μ1、μ2——两接触体材料的泊松比

2）齿轮啮合时的接触应力

两渐开线圆柱齿轮在任意一处啮合点时接触应力状况，都可以转化为以啮合点处的曲率半径ρ1、ρ2为半径的两圆柱体的接触应力。在整个啮合过程中的最大接触应力即为各啮合点接触应力的最大值。节点附近处的ρ虽然不是最小值，但节点处一般只有一对轮齿啮合，点蚀也往往先在节点附近的齿根表面出现，因此，接触疲劳强度计算通常以节点为最大接触应力计算点。

齿轮强度及其设计

3．齿宽系数Φd的选择：
27
Φd ↑ →齿宽b ↑ → 有利于提高强度，但Φd过大将导致Kβ↑
下午10时35分
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮传动的许用应力
齿轮传动的许用应力:
S 式中：KN为寿命系数，是应力循环次数N对疲劳极限的影响系数； n为齿轮的转数，单位为r/min； N 60njLh j为齿轮每转一圈，同一齿面啮合的次数； Lh为齿轮的工作寿命，单位为小时。
12
下午10时35分
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮传动的计算载荷
注：1、对修缘齿轮，取KHα =KFα =1 2、如大、小齿轮精度等级不同时，按精度等级较低者取值。 3、KHα 为按齿面接触疲劳强度计算时用的齿间载荷分配系数。 KFα 为按齿根弯曲疲劳强度计算时用的齿间载荷分配系数。
二、齿轮设计基础知识 2、齿轮强度及其设计 —齿轮材料及其选用原则
• 齿轮材料选用的基本原则 :
1. 齿轮材料须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等 2. 应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺 3. 钢制软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持在30～50HBS或更多
5
下午10时35分
d1 d1t 3
33
K Kt
mn mnt 3
K Kt
下午10时35分

变位齿轮传动强度计算

学完机械原理以后大家对变位齿轮有了一定认识，现在有一种观点是圆柱齿轮只有变位才能发挥出齿轮的潜力。所以过去编的教材中把直齿轮变位作为提高齿轮传动强度的第一条措施，直齿轮角度变位后，承找能力可提20％，对高度变位，如把啮合界点移入双齿啮合区可提高承载能力40-45％。

为适应各个方面的需要变位齿轮被广泛应用。

在机床变速箱中为配凑中心距

在一些矿山冶金机械为提高齿根弯曲强度

在东风4型机车牵引齿轮中为提高耐磨性和抗胶合能力

在新标准减速中为提高接触强度和弯曲强度：β＝13° XΣ＝0.5～l

虽然变位齿轮应用比较广及优点较多，但失效分析、受力分析和标准齿轮一样，强度计算的公式仍使用标准齿轮公式，仅仅在一些参数上考虑由于齿轮变位带来的一些变化。加工并不复杂，几何计算较复杂。

齿轮弯曲疲劳强度

由于变位后齿形发生变化，所以Y Fa、Y sa与标准齿轮不同。

Y Fa查B10_5，Y sa查B10_5。根据X找对应曲线，根据齿数Z0找Y Fa、Ysa 一般两个齿轮均采用正变位，可提高轮齿的弯曲强度，Y Fa、Y sa变位齿较小。

二、齿面接触疲劳强度

式中：Z H--区域系数。

以上为：标准齿轮、高度变位齿轮传动、角度变位齿轮传动。

Z H查图10_30

首先根据比值找到对应曲线，然后根据β查取t H

式中：

传递动力的齿轮传动均采用正传动，正传动使α’＞α，可使ρΣ↑，反映在计算公式中使t H↑最终使σH↓，因而采用正传动可提高轮齿的接触强度，并可使小齿轮弯曲强度加大。

表10-10，列出了提高外啮合齿轮传动承载能力所推荐使用的变位系数。

南京理工大学机械设计复试大纲

《机械设计》考试大纲

一、复习参考书

1.《机械设计基础》(下),王华坤、范元勋主编,兵器工业出版社,2001

2.《机械设计》,濮良贵、纪名刚主编,高等教育出版社,第七版

二、复习要点

第一章机械设计概论

1.机械设计的基本要求及涉及顺序

2.机械零件的主要失效形式与设计准则

第二章机械零件的强度

1.载荷和应力的分类

2.静应力下机械零件的强度、主要强度理论及应用

3.变应力时机械零件的强度、影响因素、安全系数计算

4.提高机械零件疲劳强度的措施,机械零件的接触强度

重点:材料和零件极限应力图的应用和单向稳定变应力时疲劳强度的计算第三章摩擦、磨损及润滑

1.摩擦的类型及性质

2.磨损的类型、机理及其过程

3.润滑剂的类型、特性及其主要性能指标

第四章螺纹联接与螺旋传动

1.螺纹联接的类型与特点

2.螺纹联接的预紧与放松的目的、方法和应用

3.单个螺栓联接在不同类型载荷作用下的失效形式、强度计算

4.螺栓组联接的设计与受力分析

5.提高螺纹联接强度的措施

重点:螺栓联接的受力分析与强度计算

第五章键、花键、销、无键连接及盈联接

1.键连接类型、特点与应用

2.平键连接的失效形式和强度计算

3.花键连接的种类和特点

4.销连接及其它各类联接的特点

重点:平键连接的失效形式与强度计算

第六章带传动

1.带传动的类型、特点与应用

2.带传动的工作原理、几何关系、受力分析、欧拉公式、最大有效圆周力及影响因素

3.带传动的弹性滑动与打滑

4.带传动的工作应力分析、失效形式和设计计算准则

5.V带传动的设计及参数选择

重点:带传动的受力分析、欧拉公式及V带传动的参数选择