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1、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) ea-斜齿轮端面重合度4) b-螺旋角。斜齿轮：b=80250；人字齿轮b=2003505) 许用应力：sH=(sH1+sH2)/21.23sH26) 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=
2、Z/cos3bYFa、YFa2) Yb-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。n1n2相交轴n2两轴夹角900n1二 几何计算1. 锥齿轮设计计算简化qd1dmbRdm2d2d1d2OC2C1A2A12. 锥距3. 齿数比：u=Z2/Z1=d2/d1=tand2=cotd14. 齿宽中点分度圆直径dm/d=(R-0.5b)/R=1-0.5b/R记yR=b/R-齿宽系数yR=0.250.3dm=(1-0.5yR)dFa1Fr221n
3、1Fa2Fr1Ft1Ft25. 齿宽中点模数 mn=m(1-0.5YR)FradFaFnFt三 受力分析大小：Ft1=2T1/dm1(=Ft2)Fr1=Ft1tanacosd1(=Fa2)Fa1=Ft1tanasind1(=Fr2)方向：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=KAKvKaKbKv-按平均分度圆速度查取。Ka- Ka =1Kb-锥齿轮齿向载荷分布系数b) ZE、ZH、s
4、H同直齿圆柱齿轮c) yR=b/R1/32. 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：设计式：设计式：2)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）daddS第9节 齿轮结构一 齿轮轴(龆(tiao)轮轴) d1.8dS 二 实心式 da160 da三 腹板式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：v25m/s二 齿轮传动效率h=h1h2h3h1-考虑轮齿啮合时的效率h2-考虑搅油时的效率h3-轴承的效率小结第十二章齿轮传动小结1
5、. 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. 选材及热处理原则直5. 受力分析： 斜 大小、方向、旋向锥6. 计算载荷：K=KAKvKaKb 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
6、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？56JXSJ
齿轮强度计算公式
