机械设计-讲课后第6章6-4直齿轮传动

§6-4直齿圆柱齿轮传动的强度计算一、轮齿的受力分析各力的大小:FTdFFtgFFtrtnt===211//cosaaN.mm各力的方向:主动轮圆周力方向与转向相反;从动轮圆周力方向与转向相同;径向力指向各自的轮心。二、齿面接触疲劳强度计算基本公式L圆柱体外接触

弹性系数综合曲率----重合度系数，与重合度有关。按节点处、计算DABBACDEE齿数比---节点区域系数取齿宽系数齿面接触疲劳强度设计式将齿宽代入齿面接触强度校核式对接触强度计算的说明：当d1(或a)不变时，不同m和z1的组合对接触强度影响不大。直径（d1）增大，σH减小,接触强度提高。1）影响齿面接触强度的主要参数是直径d1；3）HBSMEMQML2）相啮合齿轮接触应力相等,如[σH]1≠[σH]2，[σH]小的齿轮接触强度低,设计时应代入[σH]小的求d1

三、齿根弯曲疲劳强度计算按载荷作用于齿顶计算齿根弯曲应力，用重合度系数Yε折算到单齿啮合外界点。齿根危险截面用300切线法确定。单齿啮合外界点hs齿形系数齿形系数与z、x有关。

YSa---应力修正系数（齿根应力集中系数），将代入，得：

设计公式弯曲强度也与z、x有关。

弯曲强度校核公式对齿根弯曲疲劳强度计算的说明：m增大，σF减小，弯曲强度提高。SaFatYYbmYKFe=KT211FSaYFaYmbdYe=s应分别验算弯曲强度﹛相啮合两齿轮这部分相同2、相啮合齿轮,如则;1、影响齿根弯曲强度的主要参数是

；

m

值小的齿轮弯曲强度,低这部分两齿轮相等这部分两齿轮不相等设计时应代入小的求m

，即代入

大的求m

。3、HBSMEMQML轮齿受双向弯曲（双齿侧受载）时，弯曲极限应力为0.7t四、齿轮传动基本参数的选择1、齿数比u齿数比u=如i>1,u=i;如i<1,u=1/i2、闭式硬齿面齿轮和开式齿轮传动,按弯曲强度设计，为避免模数过小，z1不要多选，z1=17~25。闭式软齿面齿轮,在保证弯曲强度的条件下z1可以多选,z1=20～40。加工量小；齿高小，滑动速度低；σF大。重合度大z1多﹛d1一定时，z1多m小？m小则﹛对称布置ψd可大些3、齿宽系数ψd悬臂布置ψd小些非对称布置ψd居中ψd选的大时，d或a减小，轴向尺寸增加。ψd过大，齿轮过宽，齿向偏载严重。4、变位系数x3）角度变位正传动，接触强度和弯曲强度均提高。1）正变位（x>0）时,减小，弯曲强度提高。

2）高度变位，x1+x2=0,x1>0时，a’=a接触强度不变，可以调整大小齿轮的弯曲强度；K=KAKVKK初选Kt

，求d1t或mt，求v，再查KV，定K=KAKVKK，与Kt

比较，差得多则修正d1t或mt例6-1

已知：P=11kW，n1=1470r/min，i=3.91、选材料、精度、z1

、z245钢，小齿轮调质230~240HBS，大齿轮正火190~200HBS8级精度取z1=27，z2=iz1=105.3，取z2=105，i=105/27=3.89

2、按接触疲劳强度设计按接触疲劳强度设计,验算弯曲疲劳强度。初选Kt=1.5选齿宽系数，6-6，

ψd=0.9ZH=2.5

εα=1.73Zε=0.87N1=1.69×109ZN1=0.98N2=4.34×108ZN2=1.06235HBS1σHlim1=540195HBS2σHlim2=390v=5.15KV=1.2ψd=0.9K=1.04取m＝2.5mm3、校核齿根弯曲强度z1=27YFa1≈2.62z2=105YFa2=2.18z1=27YSa1=1.61z2=105YSa2=1.8195HBS2σFlim2=310