1、第十章 齿轮传动10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则10-5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算10-7 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算10-8 直齿锥齿轮传动的强度计算齿轮传动的失效形式及设计准则齿轮传动的失效形式及设计准则一、齿轮的主要失效形式轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合 塑性变形二、齿轮的设计准则对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。由实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。齿轮传动的失效主要是指轮齿的失效，其失效形式是多种多
2、样的。常见的失效形式有：直齿圆柱齿轮强度计算 1标准直齿圆柱齿轮强度计算一、轮齿的受力分析以节点 P 处的啮合力为分析对象，并不计啮合轮齿间的摩擦力，可得：啮合传动中，轮齿的受力分析 直齿圆柱齿轮强度计算 2标准直齿圆柱齿轮强度计算二、齿根弯曲疲劳强度计算中等精度齿轮传动的弯曲疲劳强度计算的力学模型如下图所示。根据该力学模型可得齿根理论弯曲应力：计入齿根应力校正系数 Ysa及重合度系数 Ye后，有 引入齿宽系数后 ，可得设计公式： YFa为齿形系数，与齿形有关而与模数 m无关。计算系数说明直齿圆柱齿轮强度计算 3标准直齿圆柱齿轮强度计算三、齿面接触疲劳强度计算 基本公式 赫兹应力计算公式，即
3、:在节点啮合时，接触应力较大，故以节点为接触应力计算点。齿面接触疲劳强度的校核式： 齿面接触疲劳强度的设计式：节点处的综合曲率半径为： 详细说明各式中： u=z2/z1； KH 接触疲劳强度计算的载荷系数， ； ZE 弹性影响系数 ； ZH 区域系数 ； Ze 重合度系数， 。 齿轮传动的设计参数 1一、齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择1压力角 a的选择2齿数的选择一般情况下，闭式齿轮传动 : z1=2040开式齿轮传动 : z1=1720 z2=iz13齿宽系数 fd的选择当 d1已按接触疲劳强度确定时，z1m重合度 e 传动平稳抗弯曲疲劳强度降低齿高 h 减小切削
4、量、减小滑动率因此，在保证弯曲疲劳强度的前提下，齿数选得多一些好！fd 齿宽 b 有利于提高强度，但 fd过大将导致 K一般情况下取 a =20齿轮传动的设计参数 4标准直齿圆柱齿轮设计过程五、直齿圆柱齿轮设计的大致过程 选择齿轮的材料和热处理选择齿数，选齿宽系数 fd初选载荷系数 (如 Kt=1.2)按接触强度确定直径 d1计算得 mH=d1/z1按弯曲强度确定模数 mF确定模数 mt=maxmH ,mF计算确定载荷系数 K= KAKvKK修正计算模数m模数标准化计算主要尺寸： d1=mz1d2=mz2 计 算 齿 宽： b=fd d1确定齿宽： B2=int(b)B1= B2+(35)mm
5、齿轮传动的设计参数 4标准直齿圆柱齿轮设计过程五、直齿 (闭式 )圆柱齿轮设计的 详细 过程（一） 选择齿轮的材料和热处理初选择小齿轮齿数 z1， z2=u*z1初选载荷系数 (如 KHt=1.3)1=arccosz1cos/(z1+2ha*)2=arccosz2cos/(z2+2ha*)=z1 (tan1-tan)+z2 (tan2-tan)/2Z=(4-)/3计算 T=9.55P/n1，选齿宽系数 fd查 ZH， ZE，计算 Z查 Hlim1， Hlim2，计算 N1=60n1jLh , N2=N1/u查 KHN1、 KHN2计算 H1、 H2、取小值！试算 d1 ，算 v， b；查 KA
6、， Kv算 KA*Ft/b ? 100， 查 KH， KH； 得实际的 KH得实际 d1，并算 m齿轮传动的设计参数 4标准直齿圆柱齿轮设计过程五、直齿 (闭式 )圆柱齿轮设计的 详细 过程（二） 初选载荷系数 (如 KFt=1.3)计算 Y=0.25+0.75/查 YFa1YFa2， Ysa1Ysa2，查 Flim1， Flim2;KHN1、 KHN2计算 F1、 F2，计算两轮 YFaYsa/ F，取大值！计算确定 KF= KAKvKK修正计算模数m模数标准化，计算主要尺寸：d1=mz1 d2=mz2 a=(d1+d2 )/2 b=fd d1试算 m ，算 d， v， b， h， b/h接触定 d，弯曲定 m变位计算 (可忽略 )校核 H H 、 F1 F1、 F2 F2标准斜齿圆柱齿轮强度计算标准斜齿圆柱齿轮强度计算 1一、轮齿的受力分析由于 Fa tanb，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角 b不宜选得过大，常在 8 20之间选择。啮合传动中，轮齿的受力分析
