齿轮强度计算公式

第7节 标准斜齿圆柱齿轮的强度计算 一． 齿面接触疲劳强度计算

1. 斜齿轮接触方式

2. 计算公式 校核式：

设计式：

3. 参数取值说明

1) Z E ---弹性系数

2) Z H ---节点区域系数

3) ---斜齿轮端面重合度

4) ---螺旋角。斜齿轮：=80～250；人字齿轮=200～350 5) 许用应力：[H ]=([H1]+[H2])/2[H2] 6) 分度圆直径的初步计算

在设计式中，K 等与齿轮尺寸参数有关，故需初步估算：

a) 初取K=K t

b)

计算d t

c) 修正d t

二． 齿根弯曲疲劳强度计算 1. 轮齿断裂 2. 计算公式校核式：

设计式：

3. 参数取值说明

1) Y F a 、Y Sa ---齿形系数和应力修正系数。Z v =Z/cos 3

Y Fa 、Y Fa

2) Y ---螺旋角系数。

3) 初步设计计算

在设计式中，K 等与齿轮尺寸参数有关，故需初步估算： d) 初取K=K t

e) 计算m nt

f) 修正m n

[]

H t H

E H u

u bd KF Z Z σεσα≤±=1

1[]

3

2

1112⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛±≥H H

E d Z Z u u KT d σεψα[]3

2

1112 ⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛±≥H H

E d t t Z Z u u T K d σψ311t

t K K

d d ≥[]F n sa Fa t F bm Y Y Y KF σεσα

β

≤=[]3

2121cos 2F sa

Fa d n Y Y z Y KT m σεψβα

β≥3t

t n n K K

m m ≥[]

3

2121cos 2F sa

Fa d t nt

Y Y z Y T K m σεψβα

β≥

第8节 标准圆锥齿轮传动的强度计算

一． 作用：用于传递相交轴之间的运动和动力。

二． 几何计算

1. 锥齿轮设计计算简化

2. 锥距

3. 齿数比：

u=Z 2/Z 1=d 2/d 1=tan 2=cot 1

4. 齿宽中点分度圆直径 d m/d=/R=R 记

R =b/R---齿宽系数

R =～

d m =R )d

5. 齿宽中点模数

m n =m R )

三．

受力分析

大小：

F t1=2T 1/d m1(=F t2) F r1=F t1tan cos F a2)

F a1=F t1tan sin

1(=F r2)

方向：

n 1

n 2

相交轴

n 2

两轴夹角900

n 1

2

22122212

21Z Z m d d R +=+=

d 1 d m

b R

d m2 d 2

O

C 2

C 1

A 2

A 1

q Fr

Fa

Fn

Ft

Fa1 Fr 2 2

1 n 1

Fa2 Fr 1

Ft 1

Ft 2

四． 强度计算

1. 齿面接触疲劳强度计算

1)计算公式：

按齿宽中点当量直齿圆柱齿轮计算，并取齿宽为，则：

以齿轮大端参数代替齿宽中点当量直齿圆柱齿轮参数，代入 整理得： 校核式：

对于a=200的标准齿轮Z H =。 故：

设计式： 2)参数说明

a) K =K A K v K K

Kv---按平均分度圆速度查取。 K --- K =1

K ---锥齿轮齿向载荷分布系数 b) Z E 、Z H 、[H ]同直齿圆柱齿轮 c) R =b/R

1/3

2. 齿根弯曲疲劳强度计算

1)计算公式

按齿宽中点当量直齿圆柱齿轮计算、代入大端参数、整理得：

[]

H v v v v H E H u u bd KT Z Z σσ≤+=1

85.023

11()[]32

21

15.01 92.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥H E R

d Z u KT d σψψ()

][5.0143

21

1H R R H E H u d KT Z Z σψψσ≤-=()][5.0153211H R R E H u

d KT Z σψψσ≤-=[]

F R sa

Fa t F bm Y Y KF σψσ≤-=

)5.01(()[]32212115.014F sa Fa R R Y Y u Z KT m σψψ+-≥设计式： 设计式：

d a

d a

2)参数说明

a)Y F a---锥齿轮齿形系数 b)Ysa---锥齿轮应力修正系数

五． 例题（略）

第9节 齿轮结构

一． 齿轮轴(龆(tiao)轮轴) d< 二． 实心式 da<160

三．

腹板式da<500,锻造或铸造

四． 轮辐式da>400,铸钢或铸铁

第10节 齿轮传动的效率和润滑

一．润滑方式

1. 人工润滑：用于开式、半开式（速度低）。

2. 浸油润滑：v<12m/s

3. 喷油润滑:v>25m/s

二．齿轮传动效率

考虑轮齿啮合时的效率 考虑搅油时的效率 轴承的效率

小结

第十二章齿轮传动小结

1. 齿轮传动特点

2. 分类：开式、闭式、半开式；软（硬）齿面齿轮传动

轮齿折断 疲劳点蚀

3. 失效形式及设计准则 磨损

塑性变形 胶合

4. 选材及热处理原则

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d S