随着生产的发展,渗碳淬火硬齿面双圆弧齿轮在低速重载传动领域应用逐渐增多。然而,我国对硬齿面双圆弧齿轮传动承载能力及可靠性的研究尚属起步。在负载运转中,双圆弧齿轮的载荷集中于齿宽上较窄一段的接触迹上,齿根应力较大,当轮齿的循环弯曲应力超过材料的疲劳极限时,将引起疲劳裂纹不断扩展而导致轮齿折断。齿面变硬后,齿轮的抗点蚀能力及抗胶合能力有明显提高,使得轮齿的弯曲疲劳断裂成为主要失效形式。因此,进一步提高硬齿面双圆弧齿轮承载能力的关键是提高其弯曲强度,探索新型轮齿齿形就成为必然的选择,如郑州机械研究所提出的ZY-1型齿形。 为了研究硬齿面双圆弧齿轮的抗弯能力,利用紫瑞CAE2.0软件对在SolidWorks软件中生成的ZY-1型三维轮齿模型进行有限元分析并与91型进行了对比。对于91型硬齿面双圆弧齿轮用电测法测定了轮齿在载荷作用下齿根处的应力。还对91型20CrMnMo和20CrNi2Mo渗碳齿轮齿根弯曲疲劳强度进行试验研究,求得可靠度R=50%和R=99%时的弯曲疲劳极限应力及R-S-N曲线。试验结果既可作为设计和使用的参考,又作为改善其性能的依据。本文的主要工作和结论如下: (1) 由设计参数得出齿轮齿廓的各段曲线方程的参数取值范围,使用Visual Basic编程语言在SolidWorks平台上实现轮齿齿形的生成,并以此为基础得到所要分析轮齿的三维模型和试验齿轮模型。使用该方法建立的模型符合实际情况。 (2) 对不同模数、螺旋角和齿数时的模型用有限元分析后得到,ZY-1型的