机械设计第12章齿轮传动.ppt

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1、2023/11/3,机械设计,1,第12章 齿轮传动,12.4齿轮的强度计算,接触强度直齿圆柱齿轮的强度计算斜齿圆柱齿轮的强度计算锥齿齿轮的计算,12.1齿轮传动的失效形式和设计准则,12.2齿轮材料12.3齿轮轮齿受力,2023/11/3,机械设计,2,第12章 齿轮传动,12.5齿轮传动设计,齿轮传动的参数选择齿轮传动的设计步骤,2023/11/3,机械设计,3,接触强度,Fn,赫兹公式,2023/11/3,机械设计,4,直齿圆柱齿轮的强度计算,一、齿面接触疲劳强度计算,二、齿根弯曲疲劳强度计算,三、齿轮传动强度计算说明,2023/11/3,机械设计,5,直齿圆柱齿轮的强度计算,一、齿面接

2、触疲劳强度计算,1、满足接触疲劳强度的条件：,2023/11/3,机械设计,6,直齿圆柱齿轮的强度计算,2、齿面接触疲劳强度计算,根据赫兹公式,综合弹性模量,由书P195图12-15，节点处的综合曲率半径为,综合曲率半径,2023/11/3,机械设计,7,直齿圆柱齿轮的强度计算,2、齿面接触疲劳强度计算,一对钢齿轮E1=E2=2.06X105MPa,1=2=0.3,3、接触疲劳许用应力,齿轮的接触疲劳强度，P196图12-16,齿面接触疲劳安全系数，P195表12-3,2023/11/3,机械设计,8,4、接触疲劳强度公式,校核公式,设计公式,引入齿宽系数,则,285：钢对铸铁齿轮,250：一

3、对铸铁齿轮,2023/11/3,机械设计,9,二、齿根弯曲疲劳强度计算,1、计算依据,满足弯曲疲劳强度的条件,2023/11/3,机械设计,10,直齿圆柱齿轮的强度计算,2、齿根弯曲疲劳应力计算,建立力学模型：假设全部载荷作用于齿顶；不计齿根的压应力；用30切线法确定危险截面,危险截面处的弯曲应力,因为,YF齿形系数，P198图12-19,2023/11/3,机械设计,11,直齿圆柱齿轮的强度计算,2、齿根弯曲疲劳应力计算,危险截面处的弯曲应力,考虑齿根应力集中，且,应力修正系数，P199图12-20,2023/11/3,机械设计,12,3、弯曲疲劳许用应力,齿轮的弯曲疲劳极限，P200图12

4、-21,弯曲疲劳安全系数，表12-3,对称循环许用弯曲应力取70%,2023/11/3,机械设计,13,4、齿根弯曲疲劳强度计算,校核公式,设计公式,2023/11/3,机械设计,14,直齿圆柱齿轮的强度计算总结：,按齿面接触疲劳强度,齿根弯曲疲劳应力计算,设计公式,设计公式,2023/11/3,机械设计,15,应力、许用应力、强度的关系,2.齿轮弯曲强度比较,三、齿轮传动强度计算说明,1、两齿轮弯曲应力是否相同？许用应力呢？,2023/11/3,机械设计,16,3.两轮接触强度比较,三、齿轮传动强度计算说明,2023/11/3,机械设计,17,对开式齿轮：只按弯曲疲劳强度设计，然后将模数放大

5、1015，对软齿面齿轮：按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核，对硬齿面齿轮：按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核。,4、注意,2023/11/3,机械设计,18,分析中间齿轮接触应力和弯曲应力的特点？,2023/11/3,机械设计,19,斜齿圆柱齿轮的强度计算,强度计算的模型：,斜齿轮法面上的当量直齿轮,当量齿数,当量齿宽为,当量直齿轮,2023/11/3,机械设计,20,1、齿面接触疲劳强度公式,校核公式,设计公式,钢制齿轮,斜齿圆柱齿轮的强度计算,2023/11/3,机械设计,21,2、齿根弯曲疲劳强度计算,校核公式,设计公式,法向模数,斜齿圆柱齿轮的强度计算,2023/11/3,机械

6、设计,22,锥齿齿轮的计算,强度计算的模型：,简化为锥齿轮齿宽中点的当量直齿圆柱齿轮的强度计算,当量齿数,齿宽为,当量直齿轮,2023/11/3,机械设计,23,1、齿面接触疲劳强度公式,校核公式,设计公式,钢制齿轮,锥齿齿轮的计算,齿宽系数,2023/11/3,机械设计,24,2、齿根弯曲疲劳强度计算,校核公式,设计公式,大端模数,锥齿圆柱齿轮的计算,2023/11/3,机械设计,25,齿轮传动设计参数的选择,弯曲强度 接触强度,压力角 齿厚 曲率半径,z1 重叠系数大，传动平稳；模数小，齿高减小，降低VS，抗磨损和胶合能力强；减少加工量；但抗弯强度差。,开式传动：z1=1720；闭式传动：z1=2040,1.压力角a,2.小轮齿数z1,（d不变，即中心距a为定值）,2023/11/3,机械设计,26,齿愈宽，承载能力强，但载荷分布不均,齿轮传动设计参数的选择,3.齿宽、齿宽系数,小齿轮的齿宽,大齿轮的齿宽,2023/11/3,机械设计,27,齿轮传动设计参数的选择,4.螺旋角,一般=8-250,2023/11/3,机械设计,28,齿轮传动的设计步骤,明确设计要求,由失效形式，定设计准则,选材料,定齿轮参数,定齿轮结构,定齿轮的润滑等,P207例题,