第十一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算

1、Ft2Ft1Fr2Fr1tanrtFF1 12tTFdFt2Ft1Fr2Fr1112coscostnFTFd122212121111nHFLEE“+ +”用于外嚙合用于外嚙合“- -”用于內(nèi)嚙合用于內(nèi)嚙合 122212121111nHFLEEsin211dsin222d12zzu sin21sin)(21112121211221duuddddO2O1N2N1NNC112cosnTFd122211212212(1)c o ss in11HK TudbuEE221212111EzEEsincos2HzuubdKTzzHEH)1(221112121(MPa)HEHHKT uZ Zd bu213121

2、(mm)EHdHKT uZ Zdu1dbd12121(MPa)HEHHKT uZ Zd buHZ ZE E ：彈性系數(shù)：彈性系數(shù)：Z ZH H ：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：計(jì)算載荷計(jì)算載荷FnFn為名義載荷，理論上沿齒寬均勻分布，但由于軸和軸承的變形，傳動(dòng)裝置制造和安裝誤差等原因載荷并不是均勻分布，出現(xiàn)載荷集中的現(xiàn)象。圖示軸和軸承的剛度越小，齒寬b越寬，載荷集中越嚴(yán)重。此外輪齒變形和誤差還會(huì)引起附加動(dòng)載荷，且精度越低，圓周速度越高，動(dòng)載荷越大。受力變形受力變形制造誤差制造誤差安裝誤差安裝誤差附加動(dòng)載荷附加動(dòng)載荷載荷集中載荷集中計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，采用計(jì)算載荷計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，采用計(jì)算載荷KFKFn

3、 n代替名義載荷代替名義載荷F Fn n以以考慮考慮載荷集中載荷集中和和附加動(dòng)載荷附加動(dòng)載荷的影響，的影響，K K-載荷系數(shù)載荷系數(shù)F Fn nb b( )( )maxmaxF Fn nb b( )( )minminK K ：載荷系數(shù)：載荷系數(shù)KKKKVAAK：使用系數(shù)使用系數(shù)，用以考慮齒輪系統(tǒng)外部原因（齒輪箱的使，用以考慮齒輪系統(tǒng)外部原因（齒輪箱的使用場(chǎng)合、原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的工作特性等）引起的動(dòng)力用場(chǎng)合、原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的工作特性等）引起的動(dòng)力過(guò)載的影響。過(guò)載的影響。K KV V ：動(dòng)載系數(shù)：動(dòng)載系數(shù)K齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù) ：齒寬系數(shù)：齒寬系數(shù)d1dbd211221)(11sin)(

4、22112dddd sin211duusin) 1(2uau 1212ddzzu中心距中心距 : a=(d2 d1)/2 d1(u 1)/2 或或 : d1 = 2a /(u 1) 討論：討論：) 1(335213HHubaKTucostnFF 213) 1(335ubaKTuH在節(jié)點(diǎn)處，載荷由一對(duì)輪齒來(lái)承擔(dān)：在節(jié)點(diǎn)處，載荷由一對(duì)輪齒來(lái)承擔(dān)：cos211dT彈性模量：彈性模量：E E1 1= =E E2 2=2.06=2.0610105 5 MPa泊松比：泊松比：1 1=2 2= 0.3,= 0.3,=20=20一對(duì)鋼制齒輪：一對(duì)鋼制齒輪：代入赫茲公式得：代入赫茲公式得：引入齒寬系數(shù)：引入齒寬

5、系數(shù)：a a=b/a=b/a得設(shè)計(jì)公式：得設(shè)計(jì)公式：213335(1)mmHaKTauu 模數(shù)模數(shù)m m不能成為衡量齒輪接觸強(qiáng)度的依據(jù)。不能成為衡量齒輪接觸強(qiáng)度的依據(jù)。鋼鋼-鑄鐵鑄鐵 ?。喝。?85 285 285285285285，鑄鐵，鑄鐵-鑄鐵鑄鐵 ?。喝。?250 250 250250250250應(yīng)用上述公式時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）兩齒輪齒面的接觸應(yīng)力H1與H2大小相同。2）兩齒輪的許用接觸應(yīng)力H1與H2一般是不同的，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)選用較小值。3）齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒輪的直徑或中心距的大小有關(guān)，即與m與z的乘積有關(guān)，而與模數(shù)的大小無(wú)關(guān)。當(dāng)一對(duì)齒輪的材料，傳動(dòng)比以及齒寬系數(shù)一定時(shí)

6、，由齒面接觸強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與中心距a或齒輪的分度圓有關(guān)。分度圓直徑分別相等的兩對(duì)齒輪，不論其模數(shù)是否相等，具有相同的承載能力。 注意12121(MPa)HEHHKT uZ Zd bucos)/(cos)/(626cos2112mSmbdmhKTbShFWMFFFFFFnFcos)/(cos)/(626cos2112mSmbdmhKTbShFWMFFFFFFnFcos)/(cos)/(62mSmhYFFFFa令令 112(MPa)FFaSaFKTY Ybd m13212(mm)FaSadFY YKTmz1dbd 考慮齒根圓角處的應(yīng)力集中以及齒根危險(xiǎn)截面考慮齒根圓角處的應(yīng)力集中以及齒根危險(xiǎn)截面上壓應(yīng)力等影響，用上壓應(yīng)力等影響，