一齿面接触疲劳强计算

1
≤1/10 （低可靠性）
0.85
图 11-12 弯曲强度计算的尺寸系数YX a－结构钢﹑调质钢﹑球墨铸铁； b－表面硬化钢；c－灰铸铁；d－静载下所有材料
表11-7 圆柱齿轮的齿宽系数
注： 1. 大﹑小齿轮均为硬齿面时 ψ d取表中偏下限的数值；均为软齿面时或仅大齿轮为软 齿面时， ψd取表中偏上限数值；
计算：
??
F
??
?
Y F lim x SF
?MPa
?
?σFlim ---齿根弯曲疲劳极限应力，其值按图1137查取,若轮齿的工作条件是双向受载,则应将 图值σFlim 乘以0.7
? SFmin---齿面弯曲强度的最小安全系数，一 般取SFmin =1，齿轮损坏会引起严重后果的 取SFmin =1.5,也可查表11-6
2. 直齿园柱齿轮宜选较小值，斜齿可取较大值； 3. 载荷稳定﹑轴刚性较大时取大值，否则取小值。
H
? H lim
? S H min
MPa
σ Hlim---齿面接触疲劳极限应力，其值按
图11-10 查取 SHmin---齿面接触疲劳强度的最小安全系数，一 般取1，齿轮损坏会引起严重后果的取1.25
图 11-10 齿轮的接触疲劳极限
二、齿根弯曲疲劳强度计算
如下图 可得齿根弯曲疲劳强度校核公式：
标准圆柱齿轮ＺＨ＝2.5
图 11-8 节点区域系数 ZH（ an＝ 20°）
Z? ——重合度系数，考虑重合度的影响，按下式计算
? ? Z? ? a ——端面重合度。 ?a ?
4? a
3 ?
?1.88 ?
?
3.2????
1 z1
?
1 z2
??????? cos ?
对于标准直齿圆柱齿轮齿面 接触疲劳强度的校核公式
? ? ? H ? ZE ZH Z?
2KT1 bd12
?
u? u
1
?
?H
, MPa
令b=Ψ d d1 （齿宽系数见表11-7）则 齿面接触疲劳强度的设计公式：
2
? ? d1 ? 3
2 KT1
?d
?
u
? u
1
? ?? ?
Z
EZH
?H
Z?
? ?? ?
mm
长期工作的齿轮， [σ ]H按下式计算
? ? ? ? ?
?
F
?
2 KT1 bd 1 m
YFS
Y?
?
??
F ??MPa
?
将?
d
?
b d1
，d1=mZ1代入上式，得弯曲疲劳强度设寸公式
设计公式为：m ?
3
? ?? ? 2KT1YFSY?
? d z12 ? F
mm
ＹＦS－复合齿形系数，值可由图11-9 查取，Yε下 式计算
Y?
?
0.25
?
0.75
??
[ 对于长期工作的齿轮 σF] 可按下式
Y x —— 尺寸系数，考虑齿轮尺寸对材料强度的影响而 引人的系数。其值由 图11-12查取；
图11-11 齿轮的弯曲疲劳极限
表11-6
最小安全系数ＳH、ＳF
失效概 率 （按使用要求提出）
SH、ＳF
≤1/10000 （高可靠性）
1.5
≤1/1000 （较高可靠性）
1.25
≤1/100 （一般可靠性）
§11.5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、齿面接触疲劳强度计算
? 如图11-34 ，选择齿轮传 动的节点作为接触应力 的计算点可得齿面接触 应力为：
Байду номын сангаас
? H ? ZEZH Z?
2KT1 bd12
?
u? u
1 ( MPa
)
其中: ZE——材料弹性系数见表11-5
表11-5 材料弹性系数ZE
ZＨ—— 节点区域系数，见图11-8