齒輪傳動的載荷和應力

1、1. 齒輪傳動的載荷計算(1) 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析 圓周力：徑向力：法向力：o d1小齒輪的分度圓直徑mm o 分度圓壓力角 o T1小齒輪傳遞的名義轉矩(N.m) o P1為小齒輪所傳遞的功率（KW） o n1為小齒輪轉速（rpm）     作用在主動輪和從動輪上的力大小相等，方向相反。主動輪上的圓周力是阻力，其方向與它的回轉方向相反；從動輪上的圓周力是驅動力，其方向與它的回轉方向相同；兩輪所受的徑向力分別指向各自的輪心。齒面上的總法向力方向則為嚙合點的法向方向，對于漸開線齒廓即為通過嚙合點與基圓相切的嚙合線方向。 (2) 斜齒圓柱齒

2、輪傳動的受力分析圓周力：徑向力：軸向力：法向力：· t端面分度圓壓力角； · n法向分度圓壓力角； · 分度圓螺旋角； · t基圓螺旋角。 (3) 直齒錐齒輪傳動的受力分析 法向力Fn集中作用在齒寬節(jié)線中點處，則Fn可分解為互相垂直的三個分力。圓周力：徑向力：軸向力：dm1小齒輪齒寬中點分度圓直徑mm；1小錐齒輪分度圓錐角圓周力和徑向力的方向判別與直齒圓柱齒輪判別方法相同，軸向力方向分別指向各自的大端。由于錐齒輪傳動兩軸的空間交角為90°，因此存在以下關系：；。負號表示方向相反。 (4) 齒輪傳動的計算載荷齒輪承受載荷常表現為其傳遞的

3、力矩或圓周力。由上述力的分析計算所得出的圓周力為齒輪傳動的名義圓周力。實際工作中，由于各種因素的影響，齒輪實際承受的圓周力要大于名義圓周力?？紤]各種因素的影響，實際圓周力Ftc為：Ftc也稱為計算載荷。1）KA使用系數。2）KV動載系數。3) KH和KF齒間載荷分配系數。4) KH和KF齒向載荷分布系數。2. 齒輪傳動應力分析齒輪傳動工作過程中，相嚙合的輪齒受到法向力Fn的作用，主要產生兩種應力：齒面接觸應力和齒根彎曲應力。(1) 齒面接觸應力H 齒輪傳動工作中，漸開線齒面理論上為線接觸，考慮齒輪的彈性變形，實際上為很小的面接觸。在接觸面上，產生齒面接觸應力。對于相嚙合齒輪上的一對特定輪齒，工

4、作齒廓上的各對應接觸部位僅僅在接觸的瞬間產生接觸應力，過此瞬間脫離接觸之后，該部位的接觸應力隨即消失。因此，不論輪齒承受穩(wěn)定載荷或不穩(wěn)定載荷，傳動運動方式如何，齒面接觸應力總是按脈動循環(huán)變化的變應力。齒面接觸應力的數值，與載荷大小、接觸點的變形、材料性能等因素有關，可按彈性力學理論和輪齒表面的具體情況予以確定；齒面接觸應力的變化次數，與齒輪的預期工作壽命及轉速等因素有關。(2) 齒根彎曲應力F齒輪傳動工作中，相嚙合的兩齒輪的載荷，主要作用在嚙合的輪齒上。相對于剛度很大的輪緣，輪齒可以看作為寬度是齒寬b的懸臂梁。受法向力Fn后，齒根處所受應力最大。與接觸應力同樣的分析可知，不論齒輪所受的載荷穩(wěn)定與否，齒根彎曲應力均為變應力；但對單向工作的齒輪