齿轮静强度核算

齿轮静强度核算

当齿轮工作可能出现短时间、少次数(不大于表接触强度计算的寿命系数ZNT中表和表弯曲强度的寿命系数YNT中表中规定的N0值)的超过额定工况的大载荷,如使用大启动转矩电机,在运行中出现异常的重载荷或有重复性的中等甚至严重冲击时,应进行静强度核算。作用次数超过上述表中规定的载荷应纳入疲劳强度计算

静强度核算的计算公式见下表

静强度核算公式

强度条件

齿面静强度

σHst≤σHPst

当大、小齿轮材料σHPst不同时,应取小者进行核算

σHst——静强度最大齿面应力,N/mm2

σHPst——静强度许用齿面应力,N/mm2

σFst——静强度最大齿根弯曲应力,N/mm2

σFPst——静强度许用齿根弯曲应力,N/mm2

弯曲静强度

σFst≤σFPst

静强度最大齿面应力σHst

KV,KHβ,KHα取值见本表注2、3、4

ZH,ZE,Zε,Zβ及 u,b等代号意义及计算见表齿面接触强度核算的公式

静强度最大齿根弯曲应力σFst

KV,KFβ,KFα见本表注2、3、4

YF,YFa,YS,YSa,Yε,Yβ见表轮齿弯曲强度核算公式

静强度许用齿面接触应力σHPst

σFlim——接触疲劳极限应力,N/mm2

ZNT——静强度接触寿命系数,此时取NL=N0,见表接触强度计算的寿命系数ZNT中表

ZW——齿面工作硬化系数,见表齿面工作硬化系数ZW

SHmin——接触强度最小安全系数

静强度许用齿根弯曲应力σFPst

σFlim——弯曲疲劳极限应力,N/mm2, 见表试验齿轮的弯曲疲劳极限σFlim

YST——试验齿轮的应力修正系数,YST=2.0

YNT——弯曲强度寿命系数,此时取NL=N0 ,见表弯曲强度的寿命系数YNT

YδrelT——相对齿根圆角敏感系数,见表相对齿根圆角敏感系数YδrelT

SFmin——弯曲强度最小安全系数,见表最小安全系数

计算切向力

Fcal——计算切向载荷,N

d——齿轮分度圆直径,mm

Tmax——最大转矩,N·m

注:1.因已按最大载荷计算,取使用系数KA=1。

2.对在启动或堵转时产生的最大载荷或低速工况,可取动载系数KV=1;其余情况KV按表动载系数KV取值。

3.螺旋线载荷分布系数KHβ,KFβ,见表螺旋线载荷分布系数KHβ和表弯曲强度计算的齿向载荷分布系数KFβ,但此时单位齿宽载荷应取。

4.齿间载荷分配系数KHα、KFα取值同表齿间载荷分配系数KHα、KFα和表弯曲强度计算的齿间载荷分配系数KFα。