直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算.ppt

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1、11-6 11-6 直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算轮齿受载后，相当于悬臂梁轮齿受载后，相当于悬臂梁故齿根部分弯曲应力最大，是危险截面故齿根部分弯曲应力最大，是危险截面F为防止轮齿折断，必须保证：为防止轮齿折断，必须保证：FF危险截面危险截面弯曲应力弯曲应力许用弯曲许用弯曲应力应力假设：全部载荷由一对轮齿承担，并忽略摩擦力假设：全部载荷由一对轮齿承担，并忽略摩擦力载荷作用于齿顶时的受力分析：载荷作用于齿顶时的受力分析：水平分力水平分力 F F1 1=F Fn ncoscosF F 垂直分力垂直分力 F F2 2=F Fn nsinsinF F 齿顶载荷齿顶载荷作用角

2、作用角引起弯曲应力引起弯曲应力引起压应力（忽略不计）引起压应力（忽略不计）危险截面的具体位置在哪？危险截面的具体位置在哪？一一.受力分析受力分析危险界面的弯曲截面系数：危险界面的弯曲截面系数：弯曲应力：弯曲应力：h hF F和和S SF F与模数与模数m m相关，相关，轮齿弯曲强度计算公式：轮齿弯曲强度计算公式：故故Y YF F与模数与模数m m无关。无关。弯曲应力：弯曲应力：对于标准齿轮对于标准齿轮,Y YFaFa仅取决于齿数仅取决于齿数Z Z，取值见图取值见图11-811-8。YFa 齿齿形系形系数数考虑在齿根部有应力集中，引入应力集中系数考虑在齿根部有应力集中，引入应力集中系数Y Ysa

3、sa，图形，图形11-911-91.1.一般一般Y YFa1Fa1 Y YFa2Fa2，故故F1F1 F2F2 以以b b=d d1 1代入得代入得得设计公式：得设计公式：2 2计算时取：计算时取：较大者较大者二二.说明说明3 3对于传递动力的齿轮模数一般应大于对于传递动力的齿轮模数一般应大于1.51.52mm2mm。4 4对于开式传动，为考虑齿面磨损，可将算得模对于开式传动，为考虑齿面磨损，可将算得模数值加大数值加大1010 15。三三.许用弯曲应力：许用弯曲应力：弯曲疲劳极限弯曲疲劳极限F F由实验确定。由实验确定。S SF F为安全系数，查表为安全系数，查表11-11-确定。确定。因弯曲

4、疲劳造成的轮齿折断可能造成重大事故，而疲劳因弯曲疲劳造成的轮齿折断可能造成重大事故，而疲劳点蚀只影响寿命，故：点蚀只影响寿命，故：S SF FSSH H齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确定主要尺寸，然后按其它失效形式进行必要的校核。定主要尺寸，然后按其它失效形式进行必要的校核。u软齿面闭式齿轮传动：软齿面闭式齿轮传动：按接触强度进行设计，按弯曲强度校核：按接触强度进行设计，按弯曲强度校核：u硬齿面闭式齿轮传动：硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进行设计，按接触强度校核按弯曲强度进行设计，按接触强度校核:u开式齿轮传动：开式齿轮传动：按弯曲强度设计：按弯曲强度设计：受力分析图受力分析图载荷作用点：载荷作用点：啮合过啮合过程中，载荷作用点是程中，载荷作用点是不断变化的。为简化不断变化的。为简化计算，一般可将齿顶计算，一般可将齿顶作为载荷作用点。作为载荷作用点。危险截面危险截面危险截面：危险截面：用用3030切线法确定。切线法确定。作与轮齿对称中线成作与轮齿对称中线成3030角并角并与齿根过渡圆角相切的切线，与齿根过渡圆角相切的切线，通过两切点作平行于轴线的截通过两切点作平行于轴线的截面即为危险截面（左图所示）。面即为危险截面（左图所示）。