漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、山東理工職業(yè)學(xué)院教案首頁課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任課教師授課班級(jí)授課時(shí)間第周第周第周第周第周第周星期星期星期星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)月日月日月日月日月日月日授課課題漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)目的明確齒輪的受力和計(jì)算載荷掌握齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)的計(jì)算公式與校核公式的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)各類強(qiáng)度公式的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)各類因數(shù)的確定和各類圖表的查取方法教學(xué)用具掛圖備注 2016-2017學(xué)年 第 一 學(xué)期山東理工職業(yè)學(xué)院教案紙教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法導(dǎo)入講授新課一、輪齒的受力分析和計(jì)算載荷1圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)輪齒的受力 直齒圓柱齒輪將Fn分解為兩個(gè)相互垂直的分力，則2計(jì)算載荷分析：齒輪傳動(dòng)時(shí)會(huì)受到各種附加載荷

2、的影響。如因齒輪在軸上的位置不對(duì)稱而使載荷沿齒寬方向的分布不均；由于軸和軸承的變形、傳動(dòng)裝置制造安裝誤差、工作機(jī)械的不平穩(wěn)等引入載荷因數(shù)K(或稱工作情況因數(shù)來估計(jì)這些因素的影響，即得計(jì)算載荷Fcn=KFn 二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分析：由對(duì)輪齒的失效分析可知，齒面點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力大小有關(guān)，且點(diǎn)蝕多發(fā)生在齒面節(jié)線附近在輪齒節(jié)點(diǎn)處建立接觸疲勞強(qiáng)度條件接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式：接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式：注意：1）上兩式是按鋼對(duì)鋼的直齒輪強(qiáng)度分析所得，若為斜齒輪，則式中的671應(yīng)改為590，其它不變2）是大、小齒輪的齒數(shù)比，=z2/z1，外嚙合取“+”，反之取“”3）齒寬因數(shù)d=b/d1，取1、2。 b

3、是齒輪的有效接觸寬度(mm)，通常因小齒輪齒寬b1要大于大齒輪齒寬b2（5-10）mm，故取b=b24）H是齒輪材料的許用接觸應(yīng)力（MPa），由式確定按H1和H2中的較小者取值三、圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 直齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核式：*由工程力學(xué)的受力分析原則直接給出齒輪的各奮力與T1或Fn的關(guān)系*講解清楚載荷因數(shù)的作用和確定的方法*齒輪傳動(dòng)的各類設(shè)計(jì)公式與校核公式的推導(dǎo)從略。講授新課直齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)式： 注意：1）上兩式是按直齒輪強(qiáng)度分析所得，若為斜齒輪，右于螺旋角的影響，則式中的系數(shù)2將減小為1、6，其它不變2）復(fù)合齒形因數(shù)YFS由齒數(shù)或當(dāng)量齒數(shù)查圖10-30確定四、齒輪材料的組合

4、通常齒輪材料采用軟齒面組合和硬齒面組合兩種方式。1、軟齒面組合：齒輪常用材料為優(yōu)質(zhì)中碳鋼，一般選用正火或調(diào)質(zhì)熱處理。為了使小齒輪的承載能力能與大齒輪接近，小齒輪的材料要優(yōu)于大齒輪。對(duì)于直齒輪，小齒輪的齒面硬度一般要高于大齒輪齒面硬度20-25HBS，對(duì)于斜齒輪，則要高于40-50HBS。一般傳動(dòng)齒輪多采用這種組合。2、硬齒面組合：齒輪材料選用合金鋼，一般選用表面淬火、表面滲碳淬火等熱處理方式。小齒輪材料優(yōu)于大齒輪，兩齒輪的齒面硬度可大致相同。一般傳動(dòng)尺寸受結(jié)構(gòu)限制的齒輪采用這種組合方式。五、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常是先按齒輪的直徑大小選定合適的結(jié)構(gòu)型式，然后再根據(jù)推薦的經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。齒輪常用的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種：1、齒輪軸：對(duì)于直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒輪的頂圓直徑da小于軸孔直徑的2倍，或圓柱齒輪齒根圓至鍵槽底部的距離2、5m (斜齒輪為mn)將齒輪與軸做成一整體，稱為齒輪軸2、鍛造齒輪：齒輪與軸分開制造時(shí)，齒輪采用鍛造結(jié)構(gòu)。當(dāng)da200mm時(shí)，圓柱齒輪采用實(shí)心式；當(dāng)da500mm，采用腹板式3、鑄造齒輪：當(dāng)齒輪的頂圓直徑da>400500mm時(shí)，由于齒輪尺寸大且重，不便鍛造，齒輪采用鑄造結(jié)構(gòu)。當(dāng)400mm<da500mm時(shí)，采用腹板式圖，當(dāng)