直齿圆柱齿轮传动的强度计算

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1、教案（案头）（范本）授课题目§6-4直齿圆柱齿轮传动的强度计算（齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算部分）授课学时2学时授课班级*******教室*****使用教具CAI（动画）、板书（即兴讲解）、投影仪（展示线图值）结合授课形式讲授教学目的、要求1.了解齿轮强度计算的力学模型；2.理解强度式中主要参数的意义3.掌握强度式的应用。要会分析齿轮主要参数对接触强度和弯曲强度的影响；正确进行强度的分析与比较；掌握许用应力的确定原则。教学重点重点：齿轮强度计算的分析方法，强度式的应用。教学难点难点：接触强度的力学模型，计算点的确定。按许用接触应力中的较小值确定齿轮直径的原由。授课主要

2、内容（可结合板书设计）学时分配引言：本章节内容概述、前次课内容回顾及本次课将要讲授的主要内容和目标L圆柱体外接触授课内容：二、齿面接触疲劳强度计算两圆柱体接触Hertz应力公式：式中：弹性系数：综合曲率：提出问题：1、Hertz应力公式能否用于圆柱齿轮的强度计算？2、如果可用，公式中的接触线长度L、综合曲率应如何确定？分析：对圆柱齿轮啮合过程分析（用齿轮啮合动画展示ρ1、ρ2的变化，）齿轮在啮合区内任意一点啮合，都可视为曲率半径为ρ1、ρ2的两圆柱体接触。3分钟5分钟10分钟结论：Hertz应力公式能用于圆柱齿轮的强度计算。确定接触线长度L和综合曲率1/ρΣ：按啮合区内各啮合齿对均

3、担载荷计算，不均匀程度由齿间载荷分配系数Kα考虑，则Zε----重合度系数，与重合度e有关。因ρ1、ρ2随啮合位置变化，应找具有代表性的啮合点及其曲率半径为ρ1、ρ2。分析轮齿啮合过程，得出结论：单齿啮合下界点B处接触应力最大。对一般算法，取节点处的曲率半径计算。B将分析结果代入Hertz应力公式得：直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度公式15分钟公式中：取齿宽系数ψd＝b/d1,则b=ψdd1，代入强度公式得直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度设计公式：说明：当d1确定后，按齿轮几何尺寸关系可确定其他尺寸。既按齿面接触强度设计出齿轮传动。三、齿根弯曲疲劳强度计算提出问题：1、在轮齿啮合过程中

4、，载荷作用于何处时齿根弯曲应力最大？2、对一般算法，齿根弯曲疲劳强度力学模型应如何确定？结论：通过对轮齿啮合过程分析得出结论：按载荷作用于齿顶计算齿根弯曲应力，用重合度系数Yε向单齿啮合上界点折算。Fnsh齿形系数齿根危险截面用300切线法确定。齿根弯曲应力提问：齿形与齿轮的哪些参数有关？讨论：齿形系数与齿数和变位系数的关系。引入齿根应力修正系数YFa,引导学生用讨论齿形系数的思路，分析出齿根应力修正系数YFa也与齿数和变位系数有关。计入重合度系数Yε，得齿根弯曲疲劳强度计算公式12分钟10分钟10分钟将代入，直齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度设计公式：说明：当m确定后，按齿轮几何尺

5、寸关系可确定其他尺寸。既按齿根弯曲强度设计出齿轮传动。对强度计算的说明：1、影响齿面接触强度的主要参数是直径或中心距（u一定时）。当直径或中心距不变时，不同的模数和齿数的组合对接触强度影响不大。（黑板画图说明）2、相啮合齿轮接触应力相等。如许用接触应力不相等，则许用接触应力小的齿轮接触强度低。设计时应代入许用接触应力中的较小值，确定齿轮直径或中心距。3、影响齿根弯曲强度的主要参数是模数。4、相啮合齿轮,如齿数不相等，则齿根弯曲应力不相等。[σ]F/YFaYsa值小的齿轮弯曲强度低。设计时应代入[σ]F/YFaYsa的较小值，确定齿轮模数。5、许用接触应力、许用弯曲应力的确定。（用投

6、影仪打出极限应力线图说明）本次课小结：（略）10分钟12分钟2分钟作业1、****2、****3、****1分钟教学课后小结课后根据课堂教学效果总结（略）