圆柱齿轮传动的强度计算 -(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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对于基于中心距的齿宽系数Fa（＝b/a），与的关系为Fd=Fa(u 1)/2（外啮合），设计时可换算。

为保证装配后的接触宽度，通常取小齿轮齿宽b1比大齿轮齿宽b2大5～10mm，强度计算时取b=b2大。

(4) 变位系数x

采用变位齿轮传动的主要目的：提高齿轮强度，改善传动质量，避免根切，凑中心距等。为了实现这些目的，必须合理选择变位系数。以下介绍一种线图法，首先根据使用要求，以齿数和zS(=z1 z2)在图外啮合齿轮变位系数选择范围a上选择适当的总变位系数xS(=x1 x2)。然后用图外啮合齿轮变位系数选择范围b分配变位系数x1和x2。即以zS/2和zS/2的坐标值求得交点，过交点按相邻的两条射线L作射线，再分别过横坐标z1和z2作垂线与该射线相交，交点的纵坐标即为变位系数x1和x2的值。

3 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

斜齿圆柱齿轮传动的强度计算是以其当量直齿轮为对象进行的。因此，直齿圆柱齿轮的强度计算的方法原则上适用于斜齿轮传动，并考虑斜齿轮传动的特点，求出其强度计算公式。

1. 齿面接触疲劳强度计算

斜齿圆柱齿轮的齿面接触应力仍按节点处计算，以法面齿形（当量齿轮的齿形）进行分析，并综合考虑螺旋角的影响。

斜齿轮的计算法向力为

斜齿轮节点处的综合曲率半径应按法面计算，其法面曲率半径r_n为

于是：

由于斜齿轮的接触线是倾斜的，对接触疲劳强度产生有利的影响，故引进螺旋角系数

予以考虑。斜齿轮接触线的长度L不仅要考虑端面重合度e_a，还要考虑轴向重合度e_β的影响。引入重合度Ze，则其平均长度为

将上述关系式代入式

得

令

则齿面疲劳强度的校核公式为

取

带入上式，则得齿面接触疲劳强度的设计公式

式中 ZH-节点区域系数，按图节点区域系数ZH查取

Ze-重合度系数，按图重合度系数Ze查取；

Zβ-螺旋角系数，由下式计算

其他参数与直齿轮相同。

2 根弯曲疲劳强度计算

斜齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算，通常按其法面当量齿轮进行，各参数均为法面参数。由于斜齿轮的接触线是倾斜的，轮齿多为局部折断，其承载能力比直齿轮显著增加。因此，螺旋角对齿根弯曲强度产生的有利影响，用螺旋角系数Yβ予以考虑。则齿根弯曲疲劳强度的校核公式为