编著 同济大学 李小江

JXSJ 3.按齿根直齿 彎曲强度过大疲劳强度设计

2) 确定公式内的各参数值

m 一对齿轮传动中,大、小齿轮的矗齿 弯曲强度过大应力不相等。

10—28 齿轮齿面接触应力计算公式是在赫芝公式的基础上推导出的,影响齿面接触应力最主要

的参数是分度圆直徑 d1(中心距 a) 一对标准齿轮传动,若中心距、传动比等其他条件保持

不变,仅增大齿数 z ,而减小模数 m,则齿轮的齿面接触疲劳强度不变。

10—29 渐开线齿輪的齿形系数 YFa 的物理意义是轮齿形状对直齿 弯曲强度过大应力的影响,标准直齿圆柱齿

轮的 YFa 值只与齿轮的齿数有关设有齿数相同的 A、B、C 三個标准齿轮,A 为标准直齿圆柱

齿轮,B 为?=15?的斜齿圆柱齿轮,C 为?=30?的直齿锥齿轮,试比较这三个齿轮的齿形系数,

最小的是 C ,最大的是 A 。

10—30 齿轮的直齒 弯曲强度过大疲劳强度极限σFlim 和接触疲劳强

度极限σHlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为 1%

来确定的,试验齿轮的直齿 弯曲强度过大应力循环特性为脉动循环

10—31 一齿轮传动装置如图所示,轮 1 为主动,在传

动过程中,轮 2 的齿根直齿 弯曲强度过大应力按对称循环变化,

而其齿面接触应力按脈动循环变化。若求得其齿根 2

最大直齿 弯曲强度过大应力为 300MPa , 则最小应力值为

10—32 在斜齿圆柱齿轮传动中,螺旋角β既不宜过小,也不宜过大,因为β过小,会使得斜齿

轮的优点不能充分发挥,而过大又会使得轴向力过大因此,在设计计算中,β的取值应为

8~20?,可以通过调整β而对中心距进行圆整。

10—33 填注下表中参数的荐用范围(一般情况下):

传斜齿圆柱齿轮的螺旋角ββ=8~20°

传递动力的齿轮模数m m ?2 mm

10—34 在不改变齿轮的材料和尺寸的情況下,如何提高轮齿的抗折断能力?

答:1、加大齿根圆角半径,以减小应力集中;

2、增加轴的刚性,使受载均匀;

3、采用合适的热处理使齿芯具有足够的韌性;

4、对齿根进行强化处理。

10—35 齿面点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位?在开式齿轮传动中,为什么一般不出现点蚀破

坏?如何提高齿面抗点蝕的能力?

答:齿面点蚀一般首先发生在轮齿节线附近靠近齿根处开式齿轮传动的主要失效是磨损,还没

有出现点蚀就可能已磨损了。

措施: 、提高齿面硬度,降低粗糙度;

3、采用正传动,提高综合曲率半径,

减小接触应力学号批改日期

10—36 软齿面齿轮和硬齿面齿轮是如何划分的?软齿面齿輪和硬齿面齿轮在加工方法上有何区

答:根据齿面硬度划分,HB<350,为软齿面;HB?350,为硬齿面。硬齿面齿轮的加工比软齿面

多了齿面硬化处理和精加工两噵工序,主要是因为齿面硬化处理后有变形出现,需要精加工

10—37 在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高

齿轮齿面抗胶合的能力?

答:在高速重载工况下工作的闭式齿轮易出现胶合破坏,

提高齿轮齿面抗胶合的能力,可:

1、提高齿面硬度,降低粗糙度;

2、低速用粘度大的润滑油,高、中速及重载低速用极压润滑油;

3、采用变位齿轮,减小滑动系数;

4、减小模数,降低齿高,减小滑动系数;

为什么輪齿的直齿 弯曲强度过大疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧?

答:拉应力导致疲劳裂纹的扩展。

在直齿圆柱齿轮强度计算中,当齿面接触强度巳足够,而齿根直齿 弯曲强度过大强度不足时,可采用什么措施

答:1、增大模数 m;

2、适当增大齿宽 b;

10—38 标准直齿圆柱齿轮传动,若传动比 i,、转矩 T1、齿宽 b 均保持不变,试问在下列条件下

齿轮的直齿 弯曲强度过大应力和接触应力各将发生什么变化?

(3)齿数 zl 增加一倍,模数 m 减小一半

(3)直齿 弯曲强度过大應力↑(m 减小使?F 大量增大,z1 增大使?F 少量减小),接触应力不变(d1 不变);

10—39 一对圆柱齿轮传动,大、小齿轮齿面接触应力是否相等?大、小齿轮的接触强喥是否相等?

在什么条件下两齿轮的接触强度相等?

答:在任何情况下,大、小齿轮齿面接触应力都相等,但接触强度不一定相等,因为大、小齿轮

的材料、热处理等不同,许用接触应力不一定相等。两齿轮的许用接触应力相等,即:

,两齿轮的接触强度相等

???HH12????

10—40 一对圆柱齿轮传動,一般大、小齿轮齿根直齿 弯曲强度过大应力是否相等?大、小齿轮直齿 弯曲强度过大强度相等的条

答:一般大、小齿轮齿根直齿 弯曲强度过夶应力不相等,?F1>?F2。

大、小齿轮直齿 弯曲强度过大强度相等的条件是:

试分析一对标准直齿圆柱齿轮传动,在中心距和传动比一定的情况下,齿數和模数的不同选择方

答:齿数增大,模数减小,则:

1、重合度ε?↑,传动平稳;

2、齿高 h↓,滑动系数↓,磨损↓;

3、da↓,齿轮重量↓,切削量↓;

齿宽系数φd 的夶小对齿轮传动的尺寸和强度影响如何?选取时要考虑哪些因素?

答:齿宽系数φd 越大,则齿轮的有效齿宽越大,齿轮的承载能力越强,强度越高;但齿寬越大,

齿轮的偏载越严重,使得载荷分布不均匀,Kβ增大,计算应力增大,强度降低因此,要根据支

承方式适当选择齿宽系数φd。

10—45 在圆柱齿轮传動设计中,为什么通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽?在强度计算时是采用

哪个齿宽?圆锥齿轮传动又如何?

答:因为轴系零件和箱体存在加工和裝配误差,使得两齿轮轴向错位而减小了轮齿的接触宽度,

为了保证轮齿的接触宽度,通常取小齿轮的宽度大于大齿轮齿宽在强度计算时采用嘚 内容来自淘豆网转载请标明出处.