機(jī)械設(shè)計(jì)多媒體10-1

1、第十章 齒輪傳動(dòng),一、概述 功能：傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 組成：主動(dòng)輪、從動(dòng)輪嚙合傳動(dòng)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 嚙合傳動(dòng)、剛性； P=0.0165000KW（傳遞功率的范圍較大）； 一般P3000KW d=0.000115m Vmax=150250m/s （高速級(jí)）帶傳動(dòng)525m/s、一般10m/s左右； （航空齒輪線速度高） （低速級(jí)）鏈傳動(dòng)15m/以下運(yùn)動(dòng)，若太高對(duì)工作機(jī)性能影響大； nmax=15000r/min 適用于高速,imax=20 一般i=78（單級(jí)傳動(dòng)） max=0.99 is=C （忽快忽慢、恒定）； 使用壽命長(zhǎng)，10年 結(jié)構(gòu)緊湊 制造、安裝精度（與前兩者傳動(dòng)相比）成本高； 1t3萬(wàn)元

2、 精度 振動(dòng)、噪聲 分類,平行：直齒、斜齒,垂直：圓錐齒輪,交錯(cuò)：蝸輪、蝸桿,軸,斜齒輪,齒 向,直齒輪,人字齒輪,閉式：封閉在箱體里,開(kāi)式：受外界干擾大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)箱體,工作條件,齒 廓,漸開(kāi)線,擺 線,圓 弧,軟齒面： 350HBS（布氏硬度,硬齒面： 350HBS,齒面硬度,高速,中速,低速,圓周速度,重載,中載,輕載,承 載,二、直齒圓柱齒輪受力分析,a、名義載荷,圓周力,徑向力,式中，F(xiàn)n1,2沿嚙合線方向； Ft1阻力矩，與主動(dòng)輪嚙合點(diǎn)V1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反； Ft2驅(qū)動(dòng)力，與從動(dòng)輪這一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相同； Fr1,2指向自己的輪心,法向力,b、計(jì)算載荷,式中，KA使用系數(shù)（外部動(dòng)載荷

3、系數(shù)）； KV動(dòng)載荷系數(shù)（內(nèi)部動(dòng)載荷系數(shù)）； K齒間載荷分配系數(shù)； K齒向載荷分布系數(shù),輸入端要遠(yuǎn)離齒輪，從減少偏載角度考慮,三、應(yīng)力分析,赫茲公式,齒面,赫茲應(yīng)力，接觸應(yīng)力； 1、2曲率半徑； 1、2泊松比； E1、E2彈性模量； Fn所受的載荷,齒根：彎曲應(yīng)力,式中，W抗彎截面模量,用30切線法求齒根,四、失效分析,疲勞斷裂,過(guò)載斷裂：非工作條件下,F齒根斷裂,精度、材料、強(qiáng)化 H（軟）點(diǎn)蝕（疲勞點(diǎn)蝕）、（硬）剝落,靠近節(jié)線的齒根部位，在節(jié)線無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，存滾動(dòng)，所以不易形成動(dòng)壓油膜，潤(rùn)滑條件不好,磨損：開(kāi)式齒輪，礦山、磨粒磨損,膠合,塑變,相對(duì)V,軟齒面：主要失效形式是點(diǎn)蝕，次要失效形式是

4、斷裂,硬齒面：主要失效形式是斷裂，次要失效形式是剝落,閉式,開(kāi)式：主要失效形式是磨損，次要失效形式是斷裂,五、材料選擇 齒面：熱處理 齒體：彎曲強(qiáng)度、芯部韌性好、工藝性好； 常用材料： 碳 鋼：45# 合金鋼：Cr、Ni 鑄鋼、鐵：大型齒輪、成批生產(chǎn)、采用鑄造； 球（墨鑄）鐵： 六、計(jì)算準(zhǔn)則確定,軟（350HB）：按點(diǎn)蝕（ ）設(shè)計(jì)，按斷裂（ ）校核,硬（350HB）：按斷裂（ ）設(shè)計(jì)，按剝落（ ）校核,閉式,開(kāi)式：磨損、斷裂（ ）；按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行m的設(shè)計(jì)，然后放大設(shè)計(jì)參數(shù)(m)+10,七、參數(shù)計(jì)算,齒輪的直徑越大，說(shuō)明齒輪的接觸強(qiáng)度越高。,zH區(qū)域系數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪其值取為2.5； zE

5、彈性影響系數(shù)； d齒寬系數(shù)，,YFa齒形系數(shù)； YSa應(yīng)力校正系數(shù)； （模數(shù)越大，齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度越大。,八、許用應(yīng)力,SH=1,SF=1.251.5,S,KHN,KFN,KN壽命系數(shù),n齒輪轉(zhuǎn)速； Lh工作時(shí)間； j齒輪每轉(zhuǎn)一周，同一齒面嚙合次數(shù),lim齒輪疲勞極限應(yīng)力,九、參數(shù)選擇 小齒輪工作次數(shù)多（按等強(qiáng)度考慮，小齒輪的硬度大齒輪的硬度）； 硬度：小大 3050HBS（布氏硬度,z、（在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下，齒數(shù)要盡可能的多） 閉：2040； 開(kāi)：1720,bK（偏載就越嚴(yán)重,P101表4-11 例4-1 （p102） 解：一、齒輪類型、精度、材料、齒數(shù) 二、因?yàn)槭情]式硬齒面，所以按齒

6、根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 三、計(jì)算參數(shù) 四、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度,習(xí)題： 第十章 齒輪傳動(dòng)（1） 一、選擇題 1、在機(jī)械傳動(dòng)中，理論上能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)的是 。 （1）帶傳動(dòng)；（2）鏈傳動(dòng)；（3）齒輪傳動(dòng)；（4）摩擦輪傳動(dòng)； 2、在機(jī)械傳動(dòng)中，傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、功率和速度適用范圍最廣的是 。 （1）帶傳動(dòng)；（2）摩擦輪傳動(dòng)；（3）鏈傳動(dòng)；（4）齒輪傳動(dòng)； 3、成本較高，不宜用于軸間距離較大的單級(jí)傳動(dòng)是 。 （1）帶傳動(dòng)；（2）鏈傳動(dòng)；（3）齒輪傳動(dòng)； 4、能緩沖減振，并能起到過(guò)載安全保護(hù)作用的傳動(dòng)是 。 （1）帶傳動(dòng)；（2）鏈傳動(dòng)；（3）齒輪傳動(dòng),3,4,3,1,5、一般參數(shù)的閉式軟齒面齒輪

7、傳動(dòng)的主要失效形式是 。 （1）齒面點(diǎn)蝕；（2）輪齒折斷；（3）齒面磨粒磨損；（4）齒面膠合； 6、一般參數(shù)的閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是 。 （1）齒面點(diǎn)蝕；（2）輪齒折斷；（3）齒面塑性變形；（4）齒面膠合； 7、高速重載且散熱條件不良的閉式齒輪傳動(dòng)，其最可能出現(xiàn)的失效形式是 。 （1）輪齒折斷；（2）齒面磨粒磨損；（3）齒面塑性變形；（4）齒面膠合； 8、一般參數(shù)的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，其主要失效形式是 。 （1）齒面點(diǎn)蝕；（2）齒面磨粒磨損；（3）齒面膠合；（4）齒面塑性變形,1,2,4,2,9、設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)，計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度是為了避免 失效。 （1）齒面膠合；（2）齒面磨粒磨

8、損；（3）齒面點(diǎn)蝕；（4）輪齒折斷； 10、設(shè)計(jì)一般閉式齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算主要針對(duì)的失效形式是 。 （1）齒面塑性變形；（2）輪齒疲勞折斷；（3）齒面點(diǎn)蝕；（4）磨損； 11、設(shè)計(jì)一對(duì)材料相同的軟齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，一般使小齒輪齒面硬度HBS1和大齒輪HBS2的關(guān)系為 。 （1）HBS1HBS2,3,2,3,13、在閉式減速軟齒面圓柱齒輪傳動(dòng)中，載荷平穩(wěn)，按 作為計(jì)算齒輪工作能力準(zhǔn)則是最可能的。 （1）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；（2）齒根彎曲靜強(qiáng)度；（3）齒面接觸疲勞強(qiáng)度；（4）齒面接觸靜強(qiáng)度； 14、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的復(fù)合齒形系數(shù)只決定于 。 （1）模數(shù)m；（2）齒數(shù)Z；（3）齒寬系數(shù)d；（4）齒輪精度等級(jí),3,2,二、計(jì)算題 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知Z1=20, Z