课 时 授 课 计 划
第55次课
【教学课题】:§10-6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
【教学目的】:掌握斜齿轮传动的强度计算及参数的选择计算。
【教学重点及处理方法】:斜齿轮传动的强度计算及参数的选择计算。
处理方法: 详细讲解
【教学难点及处理方法】: 参数的选择。
处理方法: 比较讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】:三角板
【时间分配】: 引入新课 5min
新课 80 min
小结、作业 5min
第55次课
【提示启发 引出新课】
斜齿轮传动强度计算的基本原理与直齿圆柱齿轮传动的强度计算 相同,但由于斜齿轮的轮齿呈螺旋形,因而有其特殊性。
【新课内容】
§10-6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
一 轮齿的受力分析
斜齿轮传动时,轮齿上的法向力作用在与齿面垂直的啮合平面内,将分解成三个互相垂直的分力:圆周力、径向力和轴向力。各力的大小分别为:
式中:β—节圆螺旋角,对标准斜齿轮即分度圆螺旋角;8°~20°之间。
βb—啮合平面的螺旋角,即基圆螺旋角;
αn—法面压力角,对标准斜齿轮αn=20°;
αt—端面压力角。
方向的判断:
圆周力、径向力的方向的判断方法与直齿轮同。轴向力的方向取决于齿轮回转方向和轮齿发螺旋线方向,可以用“主动轮左、右手法则”来判断。
二 齿根弯曲强度的计算
为了避免轮齿疲劳折断,就要进行齿根弯曲强度的计算。
考虑到斜齿轮的接触线不平行于轴线而对齿根弯曲应力的影响,引入螺旋角系数;以及重合度变化对齿根弯曲应力的影响,引入重合度系数,得到
齿根弯曲应力的计算公式:
设计公式:。
式中:YFa—齿形系数
YSa —应力修正系数
Yβ—螺旋角系数
Yε—重合度系数
三 齿面接触疲劳强度计算
为了避免出现疲劳点蚀,就要进行齿面接触疲劳强度的计算。
考虑到斜齿轮的接触线不平行于轴线而对接触应力的影响,引入螺旋角系数;以及重合度变化对接触应力的影响,引入重合度系数,得到
接触应力的计算公式:
设计公式:
式中符号含义、取值与直齿轮同。
例题:参见P165 例10-2。
【小结】:斜齿轮的受力分析与强度计算。
【作业】: P178 10-3。
【后记】: