直齿圆柱齿轮的承载能力计算.pdf

文档介绍：§5-8 直齿圆柱齿轮的承载能力计算
Ø 一、受力分析
Ø 二、应力分析
Ø 三、齿面接触疲劳承载能力计算
Ø 四、轮齿弯曲疲劳承载能力计算
Ø 五、短期过载承载能力计算
Ø 六、齿轮传动参数的选择与调整

受力分析受力分析
3
受力分析受力分析
名义载荷——理想平稳状态齿轮传递的载荷。
大小方向
2T 主动轮与旋向相反,
圆周力 F =
t 从动轮与旋向相同。
d1
径向力
Fr = Fttgα指向各自圆心。
F 2T
F = t = 1
法向力 n 指向齿面。
cosα d1 cosα

受力分析受力分析
计算载荷——考虑实际情况修正后的载荷。
主要影响因素:动力机、工作机的类型;
单齿对啮合及双齿对啮合;
轮齿的弹性变形;
齿轮轴的弯曲、扭转弹性变形;
一般情况下,影响因素可用载荷系数K考虑。
见表5-7。
晦
Fn
应力分析应力分析
齿面σ H
齿根
σ F ,τ,σ c
其中τ,σ c
较小略去不计
σF危险截面为齿根
处,危险截面由30°切线
法确定。
ÿ
齿齿面接面接触触疲疲劳劳承载承载能能力力计算计算
æ 1 1 ö
F ç ± ÷
tc ç ρρ÷
由赫兹公式得: σ= è 1 2 ø
H é 2 2 ù
æ1­ µ1 ö æ1­ µ 2 ö
πêç ÷ + ç ÷úb
ëêè E1 ø è E2 øûú
“+”——外啮合,“-”——内啮合。
危险点为节点,以节点处参数代入

齿
面
接
触
应
力

3
(u ±1) KT1
验算式σ H = 336 £ [σ H ]
uba2
2
æ 336 ö KT1
设计式 a ³ (u ±1) 3 ç ÷
è [σ H ]ø ψ au
z
式中: u = 2 ——齿数比;
z1
b
ψ a = 齿宽系数。
a ——
注意: σ H 1 = σ H 2 [σ H ] 1f [σ H ] 2
σH主要影响因素:a
ÿ
轮齿弯曲轮齿弯曲疲疲劳承载能劳承载能力力计算计算
Ø 危险截面为齿根处,危险截面由30 °切线法确定
F1hF Fn cosα F hF 6FnhF cosα F
σ F = = 2 = 2
W (bsF ) 6 bsF
整理并考虑及载荷系数,得
æ h ö
6ç F ÷cosα
2KT 6h cosα 2KT m F 2KT
σ= 1 F F = 1 è ø = 1 Y £ [σ]
F bd s2 cosα bd m 2 bd m F F
1 F 1 æ sF ö 1
ç ÷ cosα
è m ø

轮齿弯曲轮齿弯曲疲疲劳承载能劳承载能力力计算计算
æ hF ö
6ç ÷cosα F
式中: è m ø
YF = 2
æ sF ö
ç ÷ cosα
è m ø
为齿形系数,与模数
无关,只与齿的形状有
关,对于标准齿轮,只
与 z 有关,是一个无量
纲量。