文档介绍：课时授课计划
第 54 次课
【教学课题】: §10-5 齿轮传动的强度计算
【教学目的】:掌握齿轮传动的强度计算,会正确选择参数。
【教学重点及处理方法】:齿轮传动的强度计算
处理方法: 详细讲解
【教学难点及处理方法】:会正确选择参数。
处理方法: 比较讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】:三角板
【时间分配】: 引入新课 5min
新课 80 min
小结、作业 5min
第54次课
【提示启发引出新课】
前面已经学****了齿轮轮齿的失效形式,确定了相应的计算准则。在本次课中将讨论齿轮传动的强度计算及主要参数的选择。
【新课内容】
§10-5 齿轮传动的强度计算
一轮齿弯曲疲劳强度计算
为了避免轮齿疲劳折断,就要进行齿根弯曲强度的计算。
计算依据
轮齿的弯曲强度以齿根处最弱。计算时,将轮齿简化为悬臂梁。当全部的载荷有一对齿承当,且载荷作用于齿根时应力最大。所以,计算依据为: 。
其危险截面的位置由300切线法确定:作与轮齿对称中线成300并与齿根过度曲线相切的两直线,连接两切点的截面即是危险截面。
2 齿根弯曲应力
参见图10-7,其弯曲应力为:
。其中,令,齿形系数,只与轮齿的齿廓形状有关,与齿的大小无关。可查表10-7。
再引入 K及应力修正系数YSA—考虑载荷作用位置和齿根过渡曲线处的应力集中效应以及切应力及压应力对齿根应力的影响。表10-7。
则齿根计算弯曲应力为:
式中:b—齿宽(mm) m—模数(mm) Yfa—齿形系数
Ysa—应力修正系数
3 、齿根弯曲强度的计算
弯曲疲劳强度的校核公式:
设计公式:。
式中,--齿宽系数,表10-8。
4、轮齿弯曲疲劳许用应力
式中:
σFlim—试验齿轮的弯曲疲劳极限(N/mm2);取值参见教材;
YST—试验齿轮的应力修正系数,一般YST=;
YNT—弯曲疲劳强度计算的寿命系数;取值参见教材;
YδrelT—相对齿根圆角敏感系数,可近似取1;
YRrelT—相对齿根表面状况系数,~;
Yx—弯曲强度计算的尺寸系数,mn<5时取1;
SFmin—弯曲强度的最小安全系数;取值参见教材;
二齿面接触疲劳强度计算
为了避免出现疲劳点蚀,就要进行齿面接触疲劳强度的计算。
计算依据
轮齿在由两对齿啮合过渡到单对齿啮合时,以及在节点单对齿啮合时,是受力最大的状态。。所以,计算依据为: 。
2 齿根接触应力及强度的计算
两圆柱体接触赫兹公式:
令
节点区域系数
弹性影响系数
2、齿面接触应力计算
则齿面接触疲劳的理论应力为:
式中“+”为外啮合传动;“-”为内啮合传动。
齿面接触计算应力为:
小轮:
大轮:
式中:ZB、ZD—单对齿啮合系数,一般取1 ~;
Zε—重合度系数,~;其它符号同前。
3、齿面接触疲劳强度计算
接触疲劳强度的校核公式
小轮:
大轮:
接触疲劳强度的设计公式
小轮:
大轮:
4、齿面接触疲劳许用应力
式中:
σHlim—试验齿轮的接触曲疲劳极限(N/mm2);取值参见教材;
ZNT—接触强度计算的寿命系数;取值参见教材;
ZL—润滑剂系数;取值参见教材;
Zv—速