设计齿轮传动的准则与方法

设计齿轮传动时，应根据齿轮实际工作条件，分析其可能出现的主要失效形式，建立合适的强度设计准则，以保证齿轮传动有足够的承载能力、保证在整个工作寿命期间不致失效。上述5 种常见的失效主要与轮齿表面硬度、表面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度有关。对于齿面磨损、塑性变形等，尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据相应的设计准则，故目前设计一般使用的齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB/T 3480—2008）。至于抵抗其他失效的能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取相应的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。

在一般工作条件下的闭式软齿面齿轮传动，齿面点蚀是其主要失效形式。应首先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿根弯曲疲劳强度校核；而闭式硬齿面齿轮传动常因齿根折断而失效，故通常按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数和其他尺寸，然后再进行齿面接触疲劳强度的校核。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度相当时，则视具体情况而定。

对于开式（或半开式）齿轮传动，齿面磨损是其主要失效形式。目前，仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则，故通常按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数，再将模数增大10%～20%后计算齿轮的尺寸，而无须校核其接触强度。(www.xing528.com)

对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，如前所述，通常仅作结构设计，不进行强度计算。