齿轮强度计算公式

齿轮强度计算公式齿轮强度计算公式同济大学《机械设计》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 KFu,1t,,,,,,ZZ2. 计算公式校核式: HEHHbdu,1, 2设计式: ,,2KTu,1ZZ1EH3,,d,1,, ,,,,u,,,d,H3. 参数取值说明 1) Z---弹性系数 E 2) Z---节点区域系数 H 3) ,---斜齿轮端面重合度 ,00004) ,---螺旋角。斜齿轮:,=8,25;人字齿轮,=20,35 5) 许用应力:[,]=([,]+[,...

齿轮强度计算公式同济大学《机械设计》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 KFu,1t,,,,,,ZZ2. 计算公式校核式: HEHHbdu,1, 2设计式: ,,2KTu,1ZZ1EH3,,d,1,, ,,,,u,,,d,H3. 参数取值说明 1) Z---弹性系数 E 2) Z---节点区域系数 H 3) ,---斜齿轮端面重合度 ,00004) ,---螺旋角。斜齿轮:,=8,25;人字齿轮,=20,35 5) 许用应力:[,]=([,]+[,])/2,1.23[,] HH1H2H2 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 2t,,2KTu,1ZZt1EH3b) 计算d ,,d, t1t,,u,,,,,,dH c) 修正d tK3d,d1t1K t 二( 齿根弯曲疲劳强度计算 1. 轮齿断裂 KFYYY,tFasa,,,,,,2. 计算公式校核式: FFbm,,n 2,2cosKTYYY,1Fasa设计式: 3m,n2,,,z,, Fd1, 3. 参数取值说明 31) YY---齿形系数和应力修正系数。Z=Z/cos,,Y、Y 、FvFaFaaSa 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 t2,2cosKTYYY,1tFasae) 计算m nt3m,nt2,,,z,,F1 d, K3f) 修正m m,mnnntKt JXSJ 52 同济大学《机械设计》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。 n 1 n1 n 2 n2 0 两轴夹角90相交轴二( 几何计算 1. 锥齿轮设计计算简化 q 2. 锥距 b 1m2222R,d，d,Z，Z1212R A2 22AO 1 d d 1 m 3. 齿数比: ,, , , u=ZZ=dd=tan,=cot,2/12/121 C 4. 齿宽中点分度圆直径 1 C 2 dd=(R-0.5b)/R=1-0.5b/R d m/m2 d 2 记,=b/R---齿宽系数,=0.25,0.3 RR d=(1-0.5,)d mR 5. 齿宽中点模数 m=m(1-0.5,) nR 1n 1 三( 受力分析 Fa2 Fn Fr 2 , 大小: , Fa1 Ft 1 F=2Td(=F) t11/m1t2Ft Fr Fr 2 1 F=Ftan,cos,，,F) r1t1,a2FtFa 2 F=Ftan,sin,(=F) a1t11r2 方向: JXSJ 53 同济大学《机械设计》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0.85b，则: 2KTu，1v1v,,,,,,ZZ HEHH3u0.85bd vv1 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: 4KT1,,,[,]ZZ校核式: HEHH23，，1,0.5du,, RR10对于a=20的标准齿轮Z=2.5。 H 故: KT 1,,5,[,]ZHEH23 1，，,0.5du,,RR1 2 设计式: ,,KTZ1E3,,d,2.92 1,,2,,,u，，1,0.5,,,,H dR 2)参数说明 a) K=KKKK A,v, 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、Z、[,]同直齿圆柱齿轮 EHH c) ,=b/R,1/3 R 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: KFYYtFasa,,,,,, FF设计式: bm(1,0.5), R 4KTYYFasa1 ,m3设计式: 222,, ,，，1,0.5，1,,ZuFRR1 JXSJ 54 同济大学《机械设计》 2)参数说明 a)Ya---锥齿轮齿形系数 F b)Ysa---锥齿轮应力修正系数五( 例题(略) 第9节齿轮结构 dd S 一( 齿轮轴(龆(tiao)轮轴) d<1.8d dS a 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 d a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 JXSJ 55 同济大学《机械设计》直 5. 受力分析: 斜大小、方向、旋向锥 6. 计算载荷:K=KKKK Av,, 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。F=?、F=?、 t1r1 F=?、F=?、F=?、F=?。怎样确定方向, n1t2r2n2 7. 已知斜齿圆柱齿轮传动小齿轮分度圆直径、扭矩。F=?、F=?、 t1r1 F=?、F=?、F=?、F=?、F=?、F=?。 a1n1t2r2a2n2 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, 13. (1) ,2KT,11,,,,,,ZZHEHH 2,bd1 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, 14. 大小不同的两齿轮，齿根弯曲应力是否相同, 15. 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, 16. 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, 17. 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, 18. 圆锥齿轮的强度计算公式是在什么假设条件下导出的, JXSJ 56

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