主减数器齿轮载荷计算.ppt

二.轮齿的弯曲强度计算2.被动齿轮的弯曲强度计算：按平均计算转矩验算齿根弯曲疲劳强度：第63页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三式中：——汽车满载时一个驱动桥给水平地面的最大负荷；对后驱动桥还应考虑汽车最大加速时的负荷增大量；——轮胎与地面的附着系数；——轮胎的滚动半径；——主减速器从动齿轮节圆直径。按最大附着力计算时：第31页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三许用单位齿长上的圆周力在现代汽车设计中，由于材质及加工工艺等制造质量的提高，单位齿长上的圆周力有时高出表中数据的20%~30%。第32页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三{2}轮齿的弯曲强度计算汽车主减速器螺旋锥齿轮与双曲面齿轮轮齿的计算弯曲应力为式中：——该齿轮的计算转矩——超载系数——尺寸系数，反映材料性质的不均匀性，与齿轮尺寸与热处理等有关。当端面模数时，——载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支撑形式时，=1-1.1；当一个齿轮用骑马式支撑时，=1.1-1.25。支撑刚度大时取小值；——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当轮齿接触良好、周节及径向跳动精度高时，可取第33页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三F——计算齿轮的齿面宽；Z——计算齿轮的齿数；M——端面模数；J——计算弯曲应力用的综合系数，它综合考虑了齿形系数。载荷作用点的位置、载荷在齿间的分布、有效齿面宽、应力集中系数及惯性系数等对弯曲应力计算的影响。第34页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三{3}轮齿的齿面接触强度计算式中，——主动齿轮最大转矩；——主动齿轮工作转矩；——材料的弹性系数；——主动齿轮节圆直径；——尺寸系数，它考虑了齿轮尺寸对其淬透性的影响，在缺乏经验的情况下，可取1；第35页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三——表面质量系数，决定于齿面最后加工的性质。一般情况下对于制造精确的齿轮可取1；F——齿面宽，取齿轮副中的较小值（一般为从动齿轮齿面宽）；J——计算接触应力的综合系数。{4}强度计算后齿轮尺寸的调整如前所述，强度计算所得的弯曲应力和接触应力应不超过它们的许用应力，否则应加大齿轮尺寸，使其计算应力在许用应力的范围内。加大后的齿轮尺寸，可近似地按以下两式求得。第36页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三按弯曲强度:按接触强度：式中：——加大尺寸的齿轮的节圆直径；——原试选的齿轮的节圆直径；——原试选的齿轮的计算弯曲应力；——许用弯曲应力；——原试选的齿轮的计算接触应力；——许用接触应力。第37页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三(2)”奥利康”制延伸外摆线齿螺旋锥齿轮与双曲面齿轮的强度计算“奥利康”制延伸外摆线等高齿锥齿轮与“格里森”制圆弧线渐宿齿锥齿轮相比，虽然它们的齿制不同且各具特点，但在齿轮尺寸（节圆直径、模数、齿面宽）及压力角等相同的情况下，这两种齿轮的弯曲强度和接触强度也都是分别相近的。因此，有的资料中曾推荐过按通常圆弧齿锥齿轮的强度计算方法来进行延伸外摆线等高齿锥齿轮的强度计算。但这种齿轮也有其专属的强度计算方法，分别介绍如下。（1）轮齿的弯曲强度计算{1}轮齿齿面宽中点处圆周力的确定圆周力的计算公式为第38页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三式中，——主动齿轮计算转矩；——主动齿轮齿面宽中点的分度圆半径。其表达式为：其中：为中点锥距，为主动齿轮节锥角。或其中：、、F分别为节圆直径、节锥角与齿面宽。第39页，讲稿共90页，2023年5月2日，星期三{2}轮齿齿面宽中点的极限弯曲载荷的确定轮齿齿面宽中点处的极限弯曲载荷是指使轮齿根部工作应力达到材料的抗拉强度极限而发生弯曲折断时的轮齿齿面宽中点的极限圆周力或许用圆周力。在求极限弯曲载荷时，是将延伸外摆线齿锥齿轮比作一个轮齿齿面宽中点处的当量直齿圆柱齿轮，且假定圆周力由单齿传递。又将此一轮齿比作一个等强度体，它具有抛物线的外形并与轮齿齿廓相切。按材料