齿轮联轴器的强度计算

齿轮联轴器的强度计算

齿轮联轴器的主要失效形式是磨损,极少发生断齿的情况,因此一般情况下不必计算轮齿的弯曲强度。通常对直齿联轴器计算其齿面挤压强度;对鼓形齿联轴器则计算其齿面接触强度

① 直齿联轴器齿面的挤压应力σp应符合下式要求

              式(1)

式中 T——传递转矩,N·m;

KA——使用系数,见表使用系数KA中表1;

Km——轮齿载荷分布系数,见表3;

d——节圆直径,mm;

z——齿数;

bw——齿宽,mm;

h——轮齿径向接触高度,mm;

Kw——轮齿磨损寿命系数,见表2,根据齿轮转速而定,齿轮联轴器每转一转时,轮齿有一个向前和一个向后的摩擦,而导致磨损;

σpp——许用挤压应力,MPa,见表1

② 鼓形齿联轴器齿面的接触应力σH应符合下式要求

              式(2)

式中 Re——齿廓曲线鼓形圆弧半径,mm;

σHp——许用接触应力,MPa,见表1

其余代号意义同上

表1                许用应力σpp和σHp

材   料

硬    度

许用挤压应力

σpp/MPa

许用接触应力

σHp/MPa

HB

HRC

钢

160~200

 

10.5

42

钢

230~260

 

14

56

钢

302~351

33~38

21

84

表面淬火钢

 

48~53

28

84

渗碳淬火钢

 

58~63

35

140

表2                磨损寿命系数KW

循环次数

1×104

1×105

1×106

1×107

1×108

1×109

1×1010

KW

4

2.8

2.0

1.4

1.0

0.7

0.5

表3                轮齿载荷分布系数Km

单位长度径向位移量

/cm·cm-1

齿       宽      /mm

12

25

50

100

0.001

1

1

1

1.5

0.002

1

1

1.5

2

0.004

1

1.3

2

2.5

0.008

1.5

2

2.5

3