直齿圆柱齿轮传动的强度计算.doc

教 案（案头）（范 本）授课题目§6-4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算（齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算部分）授课学时2学时授课班级* * * * * * *教 室* * * * *使用教具CAI（动画）、板书（即兴讲解）、投影仪（展示线图值）结合授课形式讲 授教学目的、要求1.了解齿轮强度计算的力学模型；2.理解强度式中主要参数的意义3.掌握强度式的应用要会分析齿轮主要参数对接触强度和弯曲强度的影响；正确进行强度的分析与比较；掌握许用应力的确定原则教学重点重点： 齿轮强度计算的分析方法，强度式的应用教学难点难点：接触强度的力学模型，计算点的确定按许用接触应力中的较小值确定齿轮直径 的原由授 课 主 要 内 容（可结合板书设计）学时分配引言：本章节内容概述、前次课内容回顾及本次课将要讲授的主要内容和目标L圆柱体外接触 授课内容：二、齿面接触疲劳强度计算两圆柱体接触Hertz应力公式：式中：弹性系数： 综合曲率：提出问题：1、Hertz应力公式能否用于圆柱齿轮的强度计算？2、如果可用，公式中的接触线长度L、综合曲率应如何确定？分析：对圆柱齿轮啮合过程分析（用齿轮啮合动画展示ρ1、ρ2的变化，）齿轮在啮合区内任意一点啮合，都可视为曲率半径为ρ1、ρ2的两圆柱体接触。

结论：Hertz应力公式能用于圆柱齿轮的强度计算确定接触线长度L和综合曲率1/ρΣ ：按啮合区内各啮合齿对均担载荷计算，不均匀程度由齿间载荷分配系数Kα考虑，则Zε----重合度系数，与重合度 e 有关因ρ1、ρ2随啮合位置变化，应找具有代表性的啮合点及其曲率半径为ρ1、ρ2 分析轮齿啮合过程，得出结论：单齿啮合下界点B处接触应力最大对一般算法，取节点处的曲率半径计算B将分析结果代入Hertz应力公式得：直齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度公式公式中：取齿宽系数ψd＝b/d1 ,则b=ψdd1 ，代入强度公式得直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度设计公式：说明：当d1确定后，按齿轮几何尺寸关系可确定其他尺寸既按齿面接触强度设计出齿轮传动三、齿根弯曲疲劳强度计算提出问题：1、在轮齿啮合过程中，载荷作用于何处时齿根弯曲应力最大？2、对一般算法，齿根弯曲疲劳强度力学模型应如何确定？结论：通过对轮齿啮合过程分析得出结论：按载荷作用于齿顶计算齿根弯曲应力，用重合度系数Yε 向单齿啮合上界点折算Fnsh齿形系数齿根危险截面用300 切线法确定齿根弯曲应力提问：齿形与齿轮的哪些参数有关？讨论：齿形系数与齿数和变位系数的关系。

引入齿根应力修正系数YFa , 引导学生用讨论齿形系数的思路，分析出齿根应力修正系数YFa 也与齿数和变位系数有关计入重合度系数Yε，得齿根弯曲疲劳强度计算公式将 代入，直齿圆柱齿轮传动齿根弯曲疲劳强度设计公式：说明：当m确定后，按齿轮几何尺寸关系可确定其他尺寸既按齿根弯曲强度设计出齿轮传动对强度计算的说明：1、影响齿面接触强度的主要参数是直径或中心距（u一定时）当直径或中心距不变时，不同的模数和齿数的组合对接触强度影响不大黑板画图说明）2、相啮合齿轮接触应力相等如许用接触应力不相等，则许用接触应力小的齿轮接触强度低设计时应代入许用接触应力中的较小值，确定齿轮直径或中心距3、影响齿根弯曲强度的主要参数是模数4、相啮合齿轮,如齿数不相等，则齿根弯曲应力不相等[σ]F/YFa Ysa值小的齿轮弯曲强度低设计时应代入[σ]F/YFa Ysa的较小值，确定齿轮模数5、许用接触应力、许用弯曲应力的确定用投影仪打出极限应力线图说明）本次课小结：（略）3分钟5分钟10分钟15分钟12分钟10分钟10分钟10分钟12分钟2分钟作 业 1、* * * * 2、* * * * 3、* * * *1分钟教 学 课 后 小 结课后根据课堂教学效果总结（略）。