齿轮传动设计例题

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1、第11章齿轮传动设计§11-1齿轮传动的受力分析与计算载荷§11-2齿轮传动的失效形式及设计准则§11-3齿轮材料及许用应力§11-4直齿圆柱齿轮传动的强度计算§11-5斜齿圆柱齿轮与直齿锥齿轮的强度计算特点§11-6齿轮的结构设计§11-7齿轮传动的润滑作业：5--9、10、11、12、13、14、15、20本章重点：1、齿轮传动的受力分析；2、齿轮传动的失效形式及其设计准则；3、圆柱(直齿、斜齿)齿轮传动的强度计算。本章难点：1、齿轮传动的受力分析；2、圆柱齿轮传动的强度计算；3、直齿锥齿轮强度计算。§11-4直齿圆柱齿轮传动

2、强度计算1、接触强度相等的条件：等强度条件为：2、弯曲强度相等的条件：等强度条件为：四、齿轮强度比较方法§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算例题：1：甲乙两人分别设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮减速器，其工作条件、材料、硬度、齿宽等均相同，甲的参数为：m=3mm，z1=20，z2=80，乙的参数为：m=2.5mm，z1=24，z2=96，现经校核，乙方案完全符合强度要求，试问：1、甲方案是否可用？为什么？2、相对来说，哪个方案更合理？为什么？解1、接触强度相同。而m>m，甲的弯曲强度大于乙。甲方案可用。2、乙方案更合理。d不

3、变，mz运动平稳性§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算2：有两对标准闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，z1=20，z2=40，m=2，z1=20，z2=60，m=3，齿轮制造精度、载荷、材料、热处理均相同，忽略载荷系数K及的影响，试问：1、若第一对齿轮的齿宽b=36mm，则b=？这两对齿轮的齿面接触疲劳强度才相等；2、判断哪个齿轮的弯曲疲劳强度最弱？解1、由于四个齿轮材料、精度等均相同，则许用接触应力[H]均相同。要使齿面接触应力相等，应使其计算应力相等，即：§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算解2、由于四个齿轮材料、

4、精度、载荷等均相同，则许用弯曲应力[F]均相同。要判断哪个齿轮弯曲强度最弱，要看计算应力，且一对齿轮中小齿轮的弯曲应力较大，因此，需比较F1和F1。而z1=z1齿轮z1的弯曲疲劳强度最弱。z1=20，z2=40，m=2，z1=20，z2=60，m=3，2、判断哪个齿轮的弯曲疲劳强度最弱？§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算3：有一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮传动，已知：m=10mm、Z1=20、Z2=40，齿宽B1=165mm，B2=160mm，[H1]=520MPa[H2]=400MPa。问：1、两齿轮的齿

5、面接触疲劳强度哪个大？为什么？2、若参数改为：m=5mm、Z1=40、Z2=80，假设改进后其工作条件、载荷系数K、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，该对齿轮的接触强度和弯曲强度是否有变化？如何变化？为什么？3、如果参数改变前后两个齿轮的接触强度和弯曲强度均满足要求，试分析应该选用哪套参数？为什么？解：1、齿轮1的接触疲劳强度大。3：有一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮传动，已知：m=10mm、Z1=20、Z2=40，齿宽B1=165mm，B2=160mm，[H1]=520MPa[H2]=400MPa。问：2、若参数改为

6、：m=5mm、Z1=40、Z2=80，假设改进后其工作条件、载荷系数K、材料、热处理硬度、齿宽等条件都不变，该对齿轮的接触强度和弯曲强度是否有变化？如何变化？为什么？3、如果参数改变前后两个齿轮的接触强度和弯曲强度均满足要求，试分析应该选用哪套参数？为什么？§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算解：2、改进前后接触疲劳强度不变。3、改进后弯曲疲劳强度降低。应选用第2套参数。因为：1、2、3§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算4：有一对闭式钢制齿轮传动，已知T1=120×103Nmm，弹性系数ZE=189.8，载荷系数K=1.2

7、；齿轮编号齿数模数(mm)齿宽(mm)齿形系数应力修正系数许用接触应力（N/mm2）许用弯曲应力（N/mm2）1Z1=204b1=85YFa1=2.8Ysa1=1.55[σH1]=550[σF1]=4202Z2=40b2=80YFa2=2.4Ysa2=1.67[σH2]=450[σF2]=380、试分析该对齿轮传动，哪个齿轮的接触疲劳强度较低？哪个齿轮的弯曲疲劳强度较低？为什么？、预测当出现失效时，将是齿面疲劳点蚀还是齿根疲劳折断？为什么？提示：§11-4直齿圆柱齿轮传动强度计算4：有一对闭式钢制齿轮传动，已知T1=120×103

8、Nmm，弹性系数ZE=189.8，载荷系数K=1.2；齿轮编号齿数模数(mm)齿宽(mm)齿形系数应力修正系数许用接触应力（N/mm2）许用弯曲应力（N/mm2）1Z1=204b1=85YFa1=2.8Ysa1=1.55[σH1]=550[σF1]