直齿圆柱齿轮传动的强度计算

　　由于齿轮工作情况和使用要求千差万别,影响齿轮强度的因素又十分复杂且不确定,世界各国或同一国家的不同行业使用的齿轮轻度计算方法也不尽相同.因此,无论用那种强度方法计算,只能得到相对准确的结果。尽管如此，各种方法中对于齿根弯曲强度计算均以刘易斯(W.Lewis)公式为基础，对于齿面接触强度计算均以赫兹(H.Hertz)公式为基础,同时考虑各种不同工作状况加以计算。

　　轮齿弯曲疲劳强度计算

　　如5-6所述，为防止轮齿过早发生疲劳折断，在强度计算时，应使Q小于等于Qfp。若齿圈厚度足够，则在计算弯曲应力时，可将轮齿视为悬臂梁，并用霍费尔30°切线确定齿根危险截面的位置(图5-37)。作与轮齿对称线成30°角的两直线与齿根圆角过滤曲线相切，过两切点并平行于齿轮轴线的截面即为齿根的危险截面。此外，尚需确定齿根处产生最大弯矩时的载荷作用点。对于直齿圆柱齿轮传动，当端面重合度1<*<2时,为单对齿啮合与双对齿啮合交替进行,如图5-26所示.啮合线上的BD端为单对齿啮合区,全部载荷由一对齿承担;而AB端和DE段为双对齿啮合区，载荷由两对齿分担。

　　然而在进行轮齿弯曲强度计算时,考虑到齿轮制造误差的影响及计算的方便,对于一般精度齿轮,可近似地认为载荷F.全部作用于齿顶且有一个轮齿承受(图5-37)。将Fncos 和使齿根受压缩应力Q的分力FsinQf。从图可看出，受拉侧的合成应力小于受压侧的合成应力。但由于材料的抗拉疲劳强度远低于抗压疲劳强度，轮齿实际上在受拉侧的齿根圆角处开始产生裂纹。