分度圓直徑對齒輪齒面接觸疲勞強度的影響.doc

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1、分度圓直徑對齒輪齒面接觸疲勞強度的影響車輛0902班王子哲一、概述齒輪在設計時的計算準則由失效形式來確定。對于閉式傳動的齒輪來說,主要失效形式是接觸疲勞磨損、彎曲疲勞折斷和膠合。而對于接觸疲勞磨損來說應校核它的齒面接觸疲勞強度。影響齒面接觸疲勞強度的主要因素就是分度圓直徑。二、分析將一對齒輪的嚙合簡化為兩個圓柱體接觸后,對其應用赫茲公式為使齒面不發(fā)生疲勞點蝕,應有,即1、對于直齒圓柱齒輪由于綜合曲率半徑=中與齒輪的壓力角和嚙合角有關,與大小齒輪齒數(shù)比有關。因此,將式改寫為=。式中F為圓柱體上的壓力,在齒輪中應為法向力=,

2、由于為輸入的轉(zhuǎn)矩,與齒輪壓力角有關。因此將式改寫為.式中b為圓柱體接觸長度,用于齒輪則為齒輪寬度b,由于端面重合度總是大于1,所以用接觸線總長度L代替。因為重合度中與分度圓直徑無關,而也與分度圓直徑無關。所以接觸線總長L=與分度圓直徑無關,故將其代之以.將式中以代替。將代入中整理后可得即.2、對于斜齒圓柱齒輪只需將=替換為=;=替換為=;L=替換為L=即可。因為是斜齒圓柱齒輪的基圓螺旋角,所以其也與分度圓直徑無關。所以將式分別替換為=、、.將式代入式,得,因此有。3、對于直齒圓錐齒輪只需將錐齒輪參數(shù)用其當量齒輪參數(shù)代替。

3、所以有、==、=、。由于和分別是齒寬系數(shù)和分錐角,都與分度圓直徑無關??紤]到齒面接觸區(qū)長度對齒面應力的影響,取有效齒寬為0.85b,所以有。將其代入式后將與分度圓直徑無關的項合并,并令其為A可得,即。三、總結(jié)由上述分析可知,直齒和斜齒圓柱齒輪的分度圓直徑與接觸疲勞強度的關系為,直齒錐齒輪的分度圓直徑與接觸疲勞強度的關系為??傮w上看,齒輪分度圓直徑與接觸疲勞強度是呈反比的。所以,當齒輪分度圓直徑變大時,接觸疲勞強度減小,越不容易出現(xiàn)接觸疲勞磨損這種失效形式。

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