标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算

罗红 机械设计 1 §8-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 一．齿轮传动承载能力计算依据 轮辐、轮缘、轮毂等设计时，由经验公式确定尺寸。若设计新齿，可参《工程手册》20、22 篇，用有限元法进行设计。 轮齿的强度计算： 1．齿根弯曲强度计算：应用材料力学弯曲强度公式WMb 进行计算。数学模型：将轮齿看成悬臂梁，对齿根进行计算，针对齿根折断失效。 2． 轮齿表面接触疲劳计算。由赫兹公式进行计算。将一对相互啮合的齿看成两个圆柱体，针对齿面点蚀失效。 二．几何尺寸计算（参机械原理）。 三．受力分析 不计摩擦力，轮齿所受工作载荷即为沿啮合线作用的法向力 Fn。因为齿向载荷的分布情况由 Kβ考虑，所以认为轮齿啮合传动时，Fn 沿接触线均匀分布，并将其简化为集中力。 当小齿轮传递的扭矩不变时，Fn 大小不变，方向沿啮合线垂直于齿面。将 Fn在分度圆上分解成两个互相垂直的分力，即切于分度圆的圆周力 Ft和径向力 Fr。 tgFFdTFFdTdTFtrntbn11111112coscos22 若已知 P1、n1 116110*55.9nPT  N.mm 212121nnrrttFFFFFF 主动轮上 Ft1 与圆周速度相反，从动轮上 Ft2 与圆周速度相同。外啮合齿轮传动 Fr1 、Fr2 指向各自轮心。 四．齿根弯曲强度计算 1．齿根弯曲应力计算  罗 红 机 械 设 计 2 因 为 齿 轮 轮 缘 刚 性 较 大 ， 所 以 可 将 齿 看 成 宽 度 为 的 悬 臂 梁 ， 并 以 此 作 为 推 导 齿 根 弯 曲 应力 计 算 公 式 的 力 学 模 型 。 1） 危 险 剖 面 及 其 位 置 受 载 齿 的 危 险 剖 面 是 一 在 轮 齿根 部 的 平 剖 面 ， 位 置 在 与 齿 廓 对 称 中 线 各 成 300 的 二直 线 与 齿 根 过 渡 曲 线 相 切 处 。 2） 载 荷 及 其 作 用 位 置 1的 齿 轮 传 动 ， 当 载 荷 作 用 于 齿 顶 时 ，（ 力 一 定 ） 力臂 最 大 ，但 此 时 相 邻 的 一 对 齿 仍 在 啮 合 ，载 荷 由 两 对 齿 分 担 ，齿 根 弯 矩 不 一 定 最 大 。 当 轮 齿 在 节 线 附 近 啮 合 时 ， 只 有 一 对齿 啮 合 ， 但 此 时 力 臂 不 是 最 大 ， 齿 根 弯 矩 不 一 定 最 大 。 齿 根所 受 最 大 弯 ...