第十章 齒輪傳動后半部

思考題齒輪傳動的失效形式有哪些？什么原因？可采用那些措施減緩失效的發(fā)生？齒輪點蝕首先發(fā)生在什么部位？可采用那些措施預防？齒輪強度設(shè)計準則是根據(jù)什么確定的？有哪些準則？計算所得的主要參數(shù)是什么？齒輪材料選擇的原則是什么?并說明常用材料及熱處理方法。說明KAKVKα

Kβ的物理意義，與那些因素有關(guān)？如何選??？分析圖中2輪的彎曲應(yīng)力變化狀態(tài)：（1）1主動，3從動；（2）2主動，1和3從動。123補充作業(yè)：1.對圖中Ⅱ軸上的兩個齒輪進行受力分析，并在圖上標出Ft2,Fr2,Ft3,Fr3的作用點和方向。2.一對齒輪傳動中，配對齒輪產(chǎn)生的接觸應(yīng)力（σH1

σH2）和齒根彎曲應(yīng)力（σF1

σF2）是否分別相等？為什么？另外，他們各自的許用應(yīng)力值是否分別相等？為什么？Ⅱ1234Tω主動軸例1圖示帶式運輸機，閉式齒輪傳動，電機計算功率P=4.5Kw,n1=960r/min,載荷平穩(wěn)，傳動比u=6,工作時間10年，每年300工作日，每天8小時。VF12解：1.確定齒輪類型，精度登記，材料及齒數(shù)

選用直齒圓柱齒輪

選用8級精度

材料與熱處理小輪：45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=217~255大輪：45鋼，?；?，HB2=162~217表10-1

選小輪齒數(shù)z1=27，則大輪齒數(shù)z2=uz1=6*27=1622.按齒面接觸強度設(shè)計

選參數(shù)與計算初取Kt=1.3（表10-7）（表10-6）取SH=1查圖10-21d)c)計算循環(huán)次數(shù)查得（圖10-19，允許一定點蝕）則：取小值代入計算

校正結(jié)果：其中：（表10-2）查圖10-8得：按按查表10-3查表10-4則：3.計算幾何尺寸

模數(shù)：取：

直徑：

齒寬：

中心距：4.校核彎曲強度

計算載荷系數(shù)K(表10-2)查圖10-8查表10-3和查圖10-13則：

查取齒形系數(shù)等

計算許用應(yīng)力（圖10-18）圖10-20c),b)則：一、輪齒的受力分析將法向力Fn分解：

圓周力

徑向力

軸向力

法向力一般10.7標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算方向的判斷圓周力，徑向力方向的判斷同直齒輪相同主動輪：左右手法則（取決于轉(zhuǎn)動方向和螺旋線方向）螺旋線方向為右旋，用“右手法則”

四個手指代表主動輪的轉(zhuǎn)動方向大母指所指的方向為軸向力的方向從動輪：與主動輪軸向力相反軸向力：練習已知：1輪(主動)轉(zhuǎn)向，2輪旋向問：若使Ⅱ軸軸向力最小，各輪旋向，各輪受力情況Fa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr31234ⅠⅢⅡFa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr3二、計算載荷Fn——法向力L——接觸線長則：查圖10-26端面重合度：圖10-26軸向重合度載荷系數(shù)查法同直齒輪三、齒根彎曲疲勞強度計算失效形式局部折斷（設(shè)計過程復雜）按斜齒輪的當量齒輪設(shè)計引用直齒輪公式，但考慮β的影響引入螺旋角影響Yβ

則：——校核公式則：——設(shè)計公式式中：按ZV查表10-5Yβ按β，εβ查圖10-8εa:查圖10-26四、齒面接觸疲勞強度計算按當量直齒輪的法面齒形設(shè)計赫茲公式：式中：則：設(shè)：——區(qū)域系數(shù)，查圖10-30得出：——校核公式——設(shè)計公式討論由圖可以看出，齒頂面與齒根面同時參與嚙合，當齒根面出現(xiàn)點蝕時，嚙合可向齒頂轉(zhuǎn)移，而不會失效。因此斜齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度同時取決于大、小齒輪設(shè)計時?。簽檩^軟齒面許用接觸應(yīng)力例題10-2見教材219頁10.8標準直齒圓錐齒輪的強度計算一、設(shè)計參數(shù)（大端參數(shù)為標準值）d1dm1ABOEC

受力分析時，力作用點在齒寬中點截面——dm1

強度計算時，以齒寬中點處的當量齒輪作為計算依據(jù)——dV1

標準參數(shù)定義在大端——d1齒寬系數(shù)傳動比錐距齒寬d1dm1ABOEC平均分度圓直徑平均模數(shù)當量齒輪半徑當量齒數(shù)當量齒數(shù)比當量綜合曲率二、受力分析作用點：節(jié)圓齒寬中點處方向：圖示大小：2輪與1輪互為反作用力軸向力：指向大端三、齒根彎曲疲勞強度按平均分度圓處當量齒輪計算式中則：——校核公式式中：同直齒圓柱齒輪按Vm查取圖10-8（低一級精度）——軸承系數(shù)（表10-9）按zV查表10-5將校核公式中的：得設(shè)計公式：四、齒面接觸疲勞強度計算式中：設(shè)：載荷系數(shù)查法同直齒輪則：對α=20°的直齒圓錐齒輪，則有：——校核公式——設(shè)計公式10.9變位齒輪傳動強度計算概述受力分析與強度計算原理與標準齒輪相同一、計算彎曲強度若正變位齒輪齒厚S增大導致YFaYSa

之積減小σF減小提高齒根彎曲強度二、計算接觸強度若正傳動,xΣ>0α?>αZH減小σH減小提高齒面接觸強度三、推薦變位系數(shù)見表10-1010.10齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、圓柱齒輪1.齒輪軸e<2mt2.實心輪da≦160mm3.腹板式da≦500mm4.輪輻式400mm<da<1000mm5.組裝齒圈式6.非金屬齒輪二、圓錐齒輪1.齒輪軸e<1.6m其余同圓柱齒輪帶加強筋的腹板式齒輪傳動的強度設(shè)計，只能確定齒輪的主要尺寸，如齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、使用要求及經(jīng)濟性等因素有關(guān)，設(shè)計時，必須考慮。通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計10.11齒輪傳動的潤滑一、潤滑方式1.人工周期加油——開式，半開式2.浸油潤滑——閉式，V<12m/s浸油高