齿轮强度计算公式

同济大学《机械设计》JXSJ52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)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=200～3505)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=Ktb)计算dtc)修正dt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)YFa、YSa---齿形系数和应力修正系数。Zv=Z/cos3YFa、YFa2)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=Kte)计算mntf)修正mnHtHEHuubdKFZZ11321112HHEdZZuuKTd321112HHEdttZZuuTKd311ttKKddFnsaFatFbmYYYKF32121cos2FsaFadnYYzYKTm3ttnnKKmm32121cos2FsaFadtntYYzYTKm同济大学《机械设计》JXSJ53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=Z2/Z1=d2/d1=tan2=cot14.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=0.25～0.3dm=(1-0.5R)d5.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：n1n2相交轴n2两轴夹角900n122212221221ZZmddRd1dmbRdm2d2OC2C1A2A1qFrFaFnFtFa1Fr221n1Fa2Fr1Ft1Ft2同济大学《机械设计》JXSJ54四．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：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ZH=2.5。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=1K---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1/32.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：HvvvvHEHuubdKTZZ185.02311322115.0192.2HERdZuKTd][5.0143211HRRHEHudKTZZ][5.0153211HRREHudKTZFRsaFatFbmYYKF)5.01(32212115.014FsaFaRRYYuZKTm设计式：设计式：同济大学《机械设计》JXSJ55dada2)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节齿轮结构一．齿轮轴(龆(tiao)轮轴)d1.8dS二．实心式da160三．腹板式da500,锻造或铸造四．轮辐式da400,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：v12m/s3.喷油润滑:v25m/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ddS同济大学《机械设计》JXSJ56直5.受力分析：斜大小、方向、旋向锥6.计算载荷：K=KAKvKK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？13.(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？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？HHEHbdKTZZ12211