齿轮强度计算公式
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) Z E ---弹性系数
2) Z H ---节点区域系数 3) εα---斜齿轮端面重合度
4) β---螺旋角。斜齿轮：β=80～250；人字齿轮β=200～350 5) 许用应力：[σH ]=([σH1]+[σH2])/2≤1.23[σH2] 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=K t
b)
计算d t
c) 修正d t
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) Y F a 、Y Sa ---齿形系数和应力修正系数。Z v =Z/cos 3β→Y Fa 、Y Fa 2) Y β---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=K t
e) 计算m nt
f) 修正m n
[]
H t H
E H u
u bd KF Z Z σεσα≤±=1
1[]
3
2
1112???
? ??±≥H H
E d Z Z u u KT d σεψα[]3
2
1112 ???
?
??±≥H H
E d t t Z Z u u T K d σψ311t
t K K
d d ≥[]F n sa Fa t F bm Y Y Y KF σεσα
β
≤=[]3
2121cos 2F sa
Fa d n Y Y z Y KT m σεψβα
β≥3t
t n n K K
m m ≥[]
3
2121cos 2F sa
Fa d t nt
Y Y z Y T K m σεψβα
β≥
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=Z 2/Z 1=d 2/d 1=tan δ2=cot δ1
4. 齿宽中点分度圆直径 d m/d=(R-0.5b)/R=1-0.5b/R
记ψR =b/R---齿宽系数ψR =0.25～0.3 d m =(1-0.5ψR )d 5. 齿宽中点模数
m n =m(1-0.5ψR )
三．
受力分析
大小：
F t1=2T 1/d m1(=F t2) F r1=F t1tan αcos δ1(=F a2) F a1=F t1tan αsin δ1(=F r2)
方向：
相交轴
两轴夹角900
n 2
22122212
21Z Z m d d R +=+=
q
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Z H =2.5。 故：
设计式： 2)参数说明
a) K =K A K v K αK β
Kv---按平均分度圆速度查取。 K α--- K α =1
K β---锥齿轮齿向载荷分布系数 b) Z E 、Z H 、[σH ]同直齿圆柱齿轮 c) ψR =b/R ≤1/3
2. 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：
[]
H v v v v H E H u u bd KT Z Z σσ≤+=1
85.023
11()[]32
21
15.01 92.2???? ??-≥H E R
d Z u KT d σψψ()
][5.0143
21
1H R R H E H u d KT Z Z σψψσ≤-=()][5.0153211H R R E H u
d KT Z σψψσ≤-=[]
F R sa
Fa t F
bm Y Y KF σψσ≤-=)5.01(()[]32212115.014F sa Fa R R Y Y u Z KT m σψψ+-≥设计式： 设计式：
d 2)参数说明
a)Y F a---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) d<1.8d
二． 实心式 da<160
三．
腹板式da<500,锻造或铸造
四． 轮辐式da>400,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：v<12m/s 3. 喷油润滑:v>25m/s
二．齿轮传动效率
η=η1η2
η3
η1---考虑轮齿啮合时的效率 η2---考虑搅油时的效率 η3---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
直