===== 齿轮的强度 ===== ==== 7. 齿轮的强度 ==== 齿轮的设计者根据作用在齿轮上的负荷， 旋转数， 期待寿命等要素决定齿轮的式样。\\ 在这里， 简单的介绍齿轮强度中重要的弯曲强度和齿面强度。 ==== 直齿轮及斜齿齿轮的弯曲强度计算公式 JGMA401-01 ==== 在轮齿上作用了超过极限值的力时， 如图所示轮齿会从齿根部出现裂痕以致造成轮齿断裂。弯曲强度计算公式如下所示。 {{ :gear:abcb:allowable-tangential-force-7.1.jpg?nolink | 容许圆周力 }}\\ {{ :gear:abcb:fig.-7.1-lack-of-bending-stress-at-root.jpg?nolink | 图 7.1 弯曲应力不足 }}\\ 图 7.1 弯曲应力不足 | 符号 | 名称 | 影响因素／规格等 | | σFlim | 容许齿根弯曲应力 | 材料／热处理 | | mn | 法向模数 | 轮齿大小 | | b | 齿宽 | 齿轮的大小 | | YF | 齿形系数 | 压力角／变位系数／齿高 | | Yε | 重合度系数 | 啮合率 | | Yβ | 螺旋角系数 | 斜齿齿轮的螺旋角 | | KL | 寿命系数 | 期待寿命 | | KFX | 尺寸系数 | 通常取 1.00（未知） | | KV | 动载荷系数 | 圆周速度／齿轮精度 | | KO | 过载荷系数 | 原动力／被动机械的冲击 | | SF | 安全系数 | 基于安全应取 1.2 以上 | ==== 提高弯曲强度需要将 ==== 容许圆周力计算公式（7.1）中的分母减小， 分子增大。\\ （a） 使用高强度材料（容许齿根弯曲压力增加）\\ （b） 增大齿轮体积（大模数 / 宽齿面）\\ （c） 高强度齿形（减小齿形系数）\\ - 大压力角 - 正变位\\ （d） 提高重合率（减小重合度系数）\\ - 小压力角 - 增加齿高\\ （e）提高齿轮精度 ==== 直齿轮及斜齿齿轮的齿面强度计算公式 JGMA402-01 ==== 齿面强度是基于齿面的接触应力计算轮齿抵抗点蚀（Pitting）发生的强度。\\ 相对齿面强度的容许圆周力 Ftlim {{ :gear:abcb:allowable-tangential-force-ftlim.jpg?nolink | 容许圆周力 }}\\ {{ :gear:abcb:fig.-7.2-contact-stress.jpg?nolink | 图 7.2 接触应力 }}\\ 图 7.2 接触应力 | 符号 | 名称 | 影响因素／规格等 | | σHlim | 容许接触应力 | 材料／热处理 | | d01 | 小齿轮的分度圆直径 | 齿轮（小）的大小（直径） | | bH | 有效齿宽 | 齿轮的大小 | | i | 齿数比 （ z2 / z1 ） | 轮齿数的比 | | ZH | 区域系数 | 螺旋角／变位系数 | | ZM | 材料弹性系数 | 齿轮材料的配合 | | Zε | 重合度系数 | 端面／纵向重合度 | | Zβ | 螺旋角系数 | 设为 1.00（未知） | | ZHL | 寿命系数 | 期待寿命 | | ZL | 润滑剂系数 | 润滑油及动粘度 | | ZR | 粗糙度系数 | 齿面的粗糙度 | | ZV | 润滑速度系数 | 圆周速度／表面硬度 | | ZW | 工作硬化系数 | 大齿轮的硬度 | | KHX | 尺寸系数 | 一般设为 1.00 | | KHβ | 齿向载荷分布系数 | 齿轮的支撑方法／刚性等 | | KV | 动载系数 | 圆周速度／齿轮精度 | | K0 | 过载系数 | 原动力／被动机械的冲击 | | SH | 安全系数 | 基于安全应取 1.15 以上 | ==== 提高齿面强度需要 ==== （a）使用经过淬火处理的硬质材料 （增大容许接触应力）\\ （b）增大齿轮体积 （大节圆直径／增加有效齿宽）\\ （c）提高重合率（减小重合度系数）\\ （d）提高齿轮精度 ==== 网站齿轮强度计算机能 ==== 齿轮的强度计算方法很多, 也比较复杂。在本公司网站上可以进行 KHK 标准齿轮的强度计算。 只需输入使用条件就可简单地得到计算结果。 齿轮强度计算公式有很多， 本公司采用的是 JGMA( 日本齿轮工业会 ) 的计算公式。 相关链接 - [[齿轮知识:齿轮技术资料:齿轮的强度|齿轮的强度]] ---- 来源：[[https://khkchilun.com/gearknowledge/|KHK 齿轮知识]] · [[https://khkchilun.com/gearknowledge/abc-b/strength-and-durability-of-gears.html|原文链接]]