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．

令狐采学

二．齿面接触疲劳强度计算

1.word/media/image1.gif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)ZE---弹性系数

2)ZH---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 1.23[ 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=Kt

b)word/media/image2.gif计算dt

c)修正dt

三．齿根弯曲疲劳强度计算

1.轮齿断裂

2.计算公式校核式：

word/media/image3.gif设计式：

3.参数取值说明

1)YFa、YSa---齿形系数和应力修正系数。Zv=Z/cos3 YFa、YFa

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=Kt

e)word/media/image4.gif计算mnt

f)修正mn

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。

word/media/image5.gifword/media/image6.gif

二．几何计算

1.word/media/image7.gif锥齿轮设计计算简化

word/media/image8.gif

word/media/image9.gif

2.word/media/image10.gif锥距

3.齿数比：

u=Z2/Z1=d2/d1=tan 2=cot 1

4.齿宽中点分度圆直径

dm/d=(R-0.5b)/R=1-0.5b/R

记 R=b/R---齿宽系数 R=0.25～0.3

dm=(1-0.5 R)d

5.word/media/image11.gif齿宽中点模数

mn=m(1-0.5 R)

三．受力分析

大小：

Ft1=2T1/dm1(=Ft2)

Fr1=Ft1tan cos Fa2)

Fa1=Ft1tan sin 1(=Fr2)

方向：

四．强度计算

1.word/media/image12.gif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0.85b，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

word/media/image13.gif整理得：

校核式：

对于a=200的标准齿轮ZH=2.5。

word/media/image14.gif故：

设计式：

2)参数说明

a)K=KAKvK 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)ZE、ZH、[ 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：

2)参数说明

a)YFa---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word/media/image15.gifword/media/image16.gif齿轮结构

一．齿轮轴(龆(tiao)轮轴) d<1.8dS

二．实心式 da<160

三．word/media/image17.gif腹板式da<500,锻造或铸造

四．轮辐式da>400,铸钢或铸铁

五．word/media/image18.gifword/media/image19.gif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．word/media/image20.gif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.word/media/image21.gif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

直

5.word/media/image22.gif受力分析： 斜 大小、方向、旋向

锥

6.计算载荷：K=KAKvK K

word/media/image23.gif直 接触

7.强度计算： 斜

锥 弯曲

思考题

1.什么是开式、闭式齿轮传动？软齿面、硬齿面齿轮传动？

2.齿轮的失效形式有哪些？提高抗轮齿表面失效的措施有哪些？

3.开式齿轮传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？

4.闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是什么？设计准则是什么？

5.齿轮材料的选择及热处理的原则是什么？为什么？

6.已知直齿圆柱齿轮传动小齿轮分度圆直径、扭矩。Ft1=?、Fr1=?、

Fn1=?、Ft2=?、Fr2=?、Fn2=?。怎样确定方向？

7.已知斜齿圆柱齿轮传动小齿轮分度圆直径、扭矩。Ft1=?、Fr1=?、

Fa1=?、Fn1=?、Ft2=?、Fr2=?、Fa2=?、Fn2=?。

怎样确定方向？

8.齿轮传动中载荷系数包含哪几部分？它们的含义是什么？

9.何谓齿轮修缘？为什么要修缘？

10.什么是鼓形齿轮？作成鼓形齿轮的目的？

11.齿面接触疲劳强度计算式中，计算的是哪点的接触应力？

12.一对啮合的齿轮，大、小齿轮的接触应力哪个大？

(1)

由此式可以看出，分度圆直径越小，接触应力越大；

(2) 而直径不同的一对齿轮啮合时，两齿轮的接触应力是

一对作用应力与反作用应力，因此，二者应相等。

(1)和(2)结论不同，错在哪里？

13.大小不同的两齿轮，齿根弯曲应力是否相同？

14.齿轮材料及热处理一定时，轮齿的齿面接触疲劳强度主要

取决于齿轮分度圆直径、齿根弯曲应力主要取决于齿轮

的模数，对吗？

15.选择齿数时要考虑哪些因素？开式齿轮宜选择多的齿数

还是闭式软齿面齿轮传动宜选择多的齿数？

16.圆锥齿轮的受力分析是在什么条件下进行的？

怎样计算各分力？两齿轮分力有何关系？方向如何确定？

17.圆锥齿轮的强度计算公式是在什么假设条件下导出的？

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/4283ede9cebff121dd36a32d7375a417866fc1a3.html