直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算.

软齿面闭式齿轮传动： 按接触强度进行设计，按弯曲强度校核：
2
d1
3
2KT1
d
1
ZEZH
H
mm
F
2KT1YFaYSa bmd1
2KT1YFaYSa bm2 z1
[ F ]
MPa
硬齿面闭式齿轮传动： 按弯曲强度进行设计，按接触强度校核:
m
3
2KT1
d Z12
. YFaYsa
[ ]F
mm
H ZE ZH
2KT1 bd12
1
[
H
]
开式齿轮传动：按弯曲强度设计：
m
3
2KT1
d Z12
. YFaYsa
[ ]F
mm
载荷作用点：啮合过 程中，载荷作用点是 不断变化的。为简化 计算，一般可将齿顶 作为载荷作用点。
受力分析图
危险截面
危险截面：用30°切线法确定。 作与轮齿对称中线成30°角并 与齿根过渡圆角相切的切线， 通过两切点作平行于轴线的截 面即为危险截面（左图所示）。
[ F ]
MPa
以b=φd1代入得
得设计公式：
m
3
2KT1
d Z12
. YFaYsa
[ ]F
mm
二. 说明 1.一般YFa1 ≠ YFa2， 故[σF1 ] ≠ [σF2] 2．计算时取：YFa1YSa1 YFa2较YSa2大者．
[ F1] [ F 2 ]
3．对于传递动力的齿轮模数一般应大于1.5～2mm。
4．对于开式传动，为考虑齿面磨损，可将算得模 数值加大10％～ 15％。
三.许用弯曲应力：
[
F
]
FE
SF
MPa
弯曲疲劳极限σFＥ由实验确定。 SF为安全系数，查表11-５确定。
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：SF>SH
齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确 定主要尺寸，然后按其它失效形式进行必要的校核。
§11-6 直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算
一.受力分析 轮齿受载后，相当于悬臂梁
Pca
故齿根部分弯曲应力最大，是危险截面
为防止轮齿折断，必须保证：
σF≤[σF]
假设：全部载荷由一对轮齿承担，并忽略摩擦力 载荷作危用险于截齿面顶时的受许力用分弯析曲： 齿顶载荷
水平分力弯—曲F应1力= FncosαF 应力——引作起用弯角曲应力
垂直分力 — F2 = FnsinαF
——引起压应力（忽略不计）
危险截面的具体位置在哪？
危险界面的弯曲截面系数：W bSF2 6
弯曲应力： F
M W
6KFnhF cos F
bsF2
6KFt hF cos F bsF2 cos
弯曲应力： F
M W
6KFt hF cos F bsF2 cos
YFa –齿形系数
KFt
6( hF m
) cosFF
bm ( sF )22 coss
பைடு நூலகம்
m
∵hF和SF与模数m相关，故YF与模数m无关。 对于标准齿轮, YFa仅取决于齿数Z，取值见图11-8。
考虑在齿根部有应力集中，引入应力集中系数Ysa，图形11-9
轮齿弯曲强度计算公式：
F
2KT1YFaYSa bmd1
2KT1YFaYSa bm2 z1