直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算講解

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算課程導(dǎo)入任務(wù)引入在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的過(guò)程中，齒輪的強(qiáng)度是如何定義和計(jì)算的？一、輪齒受力分析和計(jì)算載荷

直齒輪傳動(dòng)時(shí)需加潤(rùn)滑油潤(rùn)滑齒輪，則齒面間摩擦力很小，可忽略不計(jì)。輪齒間相互作用的總壓力是法向力Ｆn，它可分解為切向力Ft和徑向力Fr。

==圓周力徑向力法向力相關(guān)知識(shí)一、輪齒受力分析和計(jì)算載荷各作用力方向判斷各力的方向：Ft1與主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相反Ft2與從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相同F(xiàn)r1

、Fr2分別指向各自齒輪的輪心相關(guān)知識(shí)21例：n2n1Fr2Fr1Ft1Ft2n1n2注意：各力應(yīng)畫在嚙合點(diǎn)上！相關(guān)知識(shí)一、輪齒受力分析和計(jì)算載荷名義載荷：機(jī)器銘牌上給定的載荷或經(jīng)受力分析得到的載荷。如等。計(jì)算載荷：實(shí)際計(jì)算時(shí)，為盡可能接近實(shí)際情況，需要計(jì)入影響受力效果的各種因素（制造、安裝誤差，輪齒、軸和軸承受載后的變形，原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的不同性能，傳動(dòng)中工作載荷與工作速度的變化等），以系數(shù)的形式對(duì)名義載荷進(jìn)行修正。名義載荷的修正值稱為計(jì)算載荷。如等。法向力Fn的計(jì)算載荷為：相關(guān)知識(shí)一、輪齒受力分析和計(jì)算載荷二、強(qiáng)度計(jì)算1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)整理推導(dǎo)后，得齒根危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為：許用彎曲應(yīng)力：相關(guān)知識(shí)二、

強(qiáng)度計(jì)算1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算將帶入上式，整理得模數(shù)的計(jì)算式：相關(guān)知識(shí)二、

強(qiáng)度計(jì)算1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)用兩式進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：1、由于一對(duì)齒輪的齒數(shù)和材料不同，應(yīng)將和中的較大值帶入上式中。2、將上式中計(jì)算的模數(shù)圓整稱標(biāo)準(zhǔn)值。傳遞動(dòng)力的齒輪模數(shù)一般應(yīng)不小于2mm.3、由于一對(duì)嚙合齒輪的齒面硬度和齒數(shù)不同，因此大小齒輪的許用應(yīng)力和復(fù)合齒形系數(shù)也不相等，所以應(yīng)使用公式分別驗(yàn)算大、小齒輪的彎曲強(qiáng)度。相關(guān)知識(shí)二、強(qiáng)度計(jì)算2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為：輪齒的許用接觸應(yīng)力：將帶入上式，整理得直齒圓柱齒輪傳動(dòng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件，計(jì)算小齒輪直徑d的設(shè)計(jì)公式為：相關(guān)知識(shí)二、強(qiáng)度計(jì)算2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：1、兩齒面接觸處的接觸應(yīng)力相等，即σH1=σH2。但由于兩齒輪的材料及齒面硬度可能不同，兩齒輪的許用應(yīng)力【σH1】和【σH2】也可能不同，故在接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，應(yīng)取較小的許用應(yīng)力值帶入計(jì)算公式。2、如果設(shè)計(jì)一對(duì)非鋼制齒輪，則式中的常數(shù)671應(yīng)修正為671*Ze/189.8，Ze為材料系數(shù)。3、上兩式在的正號(hào)用于外齒輪嚙合，負(fù)號(hào)用