機(jī)械設(shè)計(jì)Ch10

1、第十章 齒輪傳動(dòng)10-1 概述10-2 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則10-3 齒輪的材料及其選擇原則10-4 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷10-5 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10-6 齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)與許用應(yīng)力10-7 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10-8 直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算10-9 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10-10 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)概述1一、齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn) 傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高可達(dá)99。在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率為最高； 結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比，在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需 的空間一般較??；工作可靠，壽命長(zhǎng)工作可靠，壽命長(zhǎng) 嚙合傳動(dòng)工作可靠

2、；壽命長(zhǎng)達(dá)一、二十年； 傳動(dòng)比穩(wěn)定傳動(dòng)比穩(wěn)定（無(wú)論是平均值還是瞬時(shí)值）這也是齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用的 主要原因之一； 制造及安裝精度要求高，成本較高制造及安裝精度要求高，成本較高 專(zhuān)用機(jī)床加工，安裝調(diào)整復(fù)雜； 應(yīng)用范圍廣泛應(yīng)用范圍廣泛 型式多樣，傳遞功率可從很小到很大（數(shù)十萬(wàn)千瓦）， 圓周速度可從很低到很高（200m/s）；概述 傳動(dòng)距離不宜過(guò)大傳動(dòng)距離不宜過(guò)大 遠(yuǎn)距離傳動(dòng)結(jié)構(gòu)笨重。齒輪傳動(dòng)概述2二、齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)二、齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)按齒輪類(lèi)型分按齒輪類(lèi)型分：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)按裝置形式分按裝置形式分：開(kāi)式傳動(dòng)、（半開(kāi)式傳動(dòng)）、閉式傳動(dòng)。按使用情況分按

3、使用情況分：低速/高速、輕載/重載。按齒面硬度分按齒面硬度分：軟齒面齒輪（齒面硬度350HBS或38HRC） 硬齒面齒輪（齒面硬度350HBS或38HRC ）概述圖片傳動(dòng)的類(lèi)型、工作情況直接影響到失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、失效形式一、失效形式輪齒折斷齒面磨損齒面點(diǎn)蝕齒面膠合塑性變形二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)一般工況下的齒輪傳動(dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是： 保證足夠的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒根折斷。(如閉式硬齒面?zhèn)鲃?dòng)) 保證足夠的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。(如閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng))對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算；為了控制溫升，有時(shí)還要作散熱能力的計(jì)算

4、（參見(jiàn)蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)）。齒輪傳動(dòng)常見(jiàn)的失效形式有： 對(duì)于齒面磨損、塑性變形等失效形式，目前尚無(wú)成熟的計(jì)算方法，但應(yīng)采取相應(yīng)的措施，以增強(qiáng)輪齒抵抗這些失效的能力，如提高齒面硬度、改善潤(rùn)滑條件等。對(duì)于開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，目前僅以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并將所求得的模數(shù)適當(dāng)增大。齒輪的材料及其選擇原則齒輪的材料及其選擇原則總要求：齒面硬、齒芯韌。 一、常用的齒輪材料一、常用的齒輪材料 鋼：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚?，可以成為常用的齒輪材料； 鑄鐵：常作為低速、輕載、不重要、尺寸大的場(chǎng)合的齒輪材料； 非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場(chǎng)合。 二、齒輪材料（包括熱處理）的選

5、擇原則二、齒輪材料（包括熱處理）的選擇原則 q 齒輪材料必須滿(mǎn)足工作條件的要求，如強(qiáng)度、壽命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等； q 應(yīng)考慮齒輪尺寸大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝； q 應(yīng)盡量采用硬齒面齒輪傳動(dòng)。若采用鋼制軟齒面齒輪，其配對(duì)兩輪齒面 的硬度差應(yīng)保持在3050HBS或更多（因小齒輪工作負(fù)擔(dān)更重）。 常用材料 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷根據(jù)齒輪傳動(dòng)的額定功率和轉(zhuǎn)速，可以得到齒輪傳遞的名義扭矩和 輪齒所受的名義法向載荷 Fn 。實(shí)際傳動(dòng)中由于原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)性能的影響以及制造誤差的影響，載荷會(huì)有所增大，且沿接觸線(xiàn)分布不均勻。因此在強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)修正名義載荷，得到計(jì)算載荷：ncaKFFK

6、 為載荷系數(shù)，其值為：KKA Kv K K （分為 KF 和 KH ）式中：KA 使用系數(shù)Kv 動(dòng)載系數(shù)K齒間載荷分配系數(shù)K齒向載荷分布系數(shù) KF 、KHKF 、KH直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算1直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算一、輪齒的受力分析一、輪齒的受力分析11t2dTF tan2tan11trdTFF以節(jié)點(diǎn) P 處的嚙合力為分析對(duì)象，并不計(jì)嚙合輪齒間的摩擦力，可得：圓柱直齒輪傳動(dòng)各分力方向判斷 圓周力徑向力Ft 方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反（阻力）在從動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相同（驅(qū)動(dòng)力）Fr 方向：指向各自 的輪心直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算2二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的

7、力學(xué)模型之一 懸臂梁模型如下圖所示。強(qiáng)度計(jì)算思路：受力分析應(yīng)力分析計(jì)算準(zhǔn)則計(jì)算公式Fca 分解為水平分力、豎直分力彎曲應(yīng)力F 、壓應(yīng)力C 抗彎強(qiáng)度條件（抗壓強(qiáng)度條件引人修正系數(shù)考慮）FFWM0直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)化計(jì)算方法是當(dāng)載荷作用于齒頂、并由一對(duì)輪齒來(lái)承擔(dān)。推導(dǎo)得直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算275. 025. 0YYsa 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)，圖10-18。 2F213saFa1FzmYYYTKdF32FsaFa21d1YYZYTKmF強(qiáng)度條件（校核公式）： YFa 齒形系數(shù)，與齒制、變位系數(shù)和齒數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。圖10-17注意單位：扭矩 T1 Nmm 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度

8、計(jì)算Y 重合度系數(shù)。 齒寬系數(shù) 1dbd設(shè)計(jì)公式 ： 直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算3標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 校核公式： 12HEH311HZZZuudTKdH設(shè)計(jì)公式：23HEHd11)(12ZZZuuTKdHZH 區(qū)域系數(shù)，圖10-20 。 u 齒數(shù)比，u = z2 /z1 ；外嚙合用“”，內(nèi)嚙合用“” 。ZE 彈性影響系數(shù)，表10-5 。34ZZ 重合度系數(shù)。 四、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的說(shuō)明四、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的說(shuō)明 q 接觸強(qiáng)度計(jì)算中，因兩對(duì)齒輪的H1= H2 ，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)或校核齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代H 1和H 2中較小者。 q 當(dāng)配對(duì)齒輪副

9、中的齒面均屬軟齒面時(shí)，小齒輪的齒面硬度應(yīng)大于大齒輪的齒面硬度，以平衡兩齒面的接觸疲勞強(qiáng)度；當(dāng)配對(duì)齒輪副的齒面均屬硬齒面時(shí)，兩輪的材料、熱處理方法及硬度可取成相同。q 彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，因大、小齒輪的F 、YFa、YSa 值不同，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代 和 中較大者。 2FFa2Fa2YY1FSa1Fa1YY 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)3q 用設(shè)計(jì)公式初步計(jì)算齒輪分度圓直徑d1（或模數(shù)m）時(shí)，因載荷系數(shù)中的 KV、K、K不能預(yù)先確定，故可先試選一載荷系數(shù)Kt。算出d1t（或 mt）后，再查取KV、K、K，從而計(jì)算K 。若K與Kt接近，則不必修改原設(shè)計(jì)；否則，按下式

10、修正原設(shè)計(jì)：3Htt11KKddH3FttKKmmF 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算q 影響彎曲疲勞強(qiáng)度的主要因素是模數(shù)模數(shù)愈大，彎曲疲勞強(qiáng)度愈高； 影響接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素是直徑直徑愈大，接觸疲勞強(qiáng)度愈高。23HEHd11)(12ZZZuuTKdH32FsaFa21d1YYZYKTm齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)與許用應(yīng)力一、齒輪傳動(dòng)的精度及其選擇一、齒輪傳動(dòng)的精度及其選擇各類(lèi)機(jī)器使用的齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍參見(jiàn)表10-6 。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪規(guī)定了13個(gè)精度等級(jí)：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12展望級(jí) 高精度 中等精度 較低精度 低精度齒輪傳動(dòng)的精度指標(biāo)分別用三種公差

11、組來(lái)表示。選擇齒輪精度等級(jí)時(shí)，應(yīng)以降低制造成本出發(fā)，首先滿(mǎn)足主要使用功能，然后兼顧其他要求。例如，儀表中的齒輪傳動(dòng)，以保證運(yùn)動(dòng)精度為主（第I公差組）；航空動(dòng)力傳輸中的齒輪傳動(dòng)，以保證平穩(wěn)性精度為主（第II公差組）；齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)1二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇二、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇1壓力角 2齒數(shù) z一般情況下，閉式齒輪傳動(dòng): z1=2040 開(kāi)式齒輪傳動(dòng): z1=17203齒寬系數(shù) d當(dāng) d1 已按接觸疲勞強(qiáng)度確定時(shí)，z1m重合度傳動(dòng)平穩(wěn)抗彎曲疲勞強(qiáng)度降低齒高h(yuǎn) 減小切削量、減小滑動(dòng)率因此，在保證彎曲疲勞強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)選得多一些好！d 有利于減小徑向尺寸，但d過(guò)大將導(dǎo)致載荷分布不均勻

12、 。一般取標(biāo)準(zhǔn)值 20。 有利于提高強(qiáng)度，但噪聲與動(dòng)載荷大。 d的選取可參考齒寬系數(shù)表 z2 = uz1 ，且應(yīng)互為質(zhì)數(shù)。齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)與許用應(yīng)力齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)2三、齒輪的許用應(yīng)力三、齒輪的許用應(yīng)力 KN 壽命系數(shù)，是應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 對(duì)疲勞極限的影響系數(shù)；彎曲疲勞極限：lim Flim ；接觸疲勞極限：lim Hlim lim 齒輪的疲勞極限，在特定條件下試驗(yàn)得到。 SKLimNh 60LjnN n 為齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min；j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合的次數(shù)；Lh 為齒輪的工作壽命，單位為小時(shí)。 齒輪傳動(dòng)的精度、設(shè)計(jì)參數(shù)與許用應(yīng)力S 疲勞安全系數(shù)。計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)，S

13、 = S H =1.0；計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)，S = S F =1.251.50；計(jì)算直齒錐齒輪彎曲強(qiáng)度時(shí)，S F 1.50 。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程例題10-1 試設(shè)計(jì)如圖所示的帶式輸送機(jī)減速器的高速級(jí)齒輪傳動(dòng)。已知輸入功率 P10 kW，小齒輪轉(zhuǎn)速 n1960 r/min，齒數(shù)比 u3.2，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命15年（設(shè)每年工作300天），兩班制，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。解 1. 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，參考表10-6，選用7級(jí)精度。（3）材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪

14、材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數(shù)z124，大齒輪齒數(shù) z23.22476.8，取z2 77。 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）由設(shè)計(jì)公式（10-11）試算小齒輪分度圓直徑，即1）確定公式中的各參數(shù)值由表 10-7 選取齒寬系數(shù)d1。試選載荷系數(shù) K Ht1.3。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由圖 10-20 查得區(qū)域系數(shù) ZH2.5 。 23HEHd11)(12ZZZuuTKdH由表 10-5 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE189.8 MPa 。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程 計(jì)算重合度系數(shù) Z：873. 03711. 1434 2

15、1Zaa標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程由式（10-15）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：由圖 10-23 查取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN10.90； KHN10.95 。取失效概率為1，安全系數(shù) S1，由式（10-14）得 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 H由圖 10-25d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa 。991210293. 1247710147. 4uNNMPa 5232H取H1和H2中的較小者作為該對(duì)齒輪的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 MPa 5232HH標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程圓周速度 v：齒寬 b： 2）試算小齒輪分度圓直徑 d 1tmm 7

16、63.59)(1223HEHd11ZZZuuTKdHt（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。m/s 0 . 310006011ndvtmm 763.59763.5911tddbN 10329. 323111ttdTF2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KH 。由表 10-2 查得使用系數(shù) KA1 。根據(jù) v3.0 m/s 、7級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) Kv1.12 。齒輪的圓周力： N/mm 100 N/mm 7 .551bFKtA查表 10-3 得齒間載荷分配系數(shù) KH1.2 。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程查表 10-4 （用插值法插值法 ）查得 KH1.421 。故實(shí)際載荷

17、系數(shù)：3）由式（10-12）得按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑：計(jì)算模數(shù) m ： 91. 1HHvAHKKKKKmm 939.673Htt11KKddHmm 831. 211zdm標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程3. 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）由式（10-7）試算模數(shù)1）確定公式中的各參數(shù)值。 32FsaFa21d1YYZYTKmF 試選載荷系數(shù) K Ft1.3。由圖 10-17 查得齒形系數(shù)：YFa12.65 ， YFa22.23 。由圖 10-18 查得應(yīng)力修正系數(shù)：YSa11.58 ， YSa21.76 。 由式（10-5）計(jì)算重合度系數(shù)：688. 075. 025. 0YFSaFaYY

18、計(jì)算由圖 10-24c 按齒面硬度查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Flim1500 MPa ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Flim2380MPa 。由圖 10-22 取彎曲疲勞壽命系數(shù) K FN10.85，K FN20.88 。取彎曲疲勞安全系數(shù) S1.4，由式（10-14）得標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程 FSaFaYY因?yàn)榇簖X輪的 大于小齒輪，所以取0138. 02FSa2Fa2FSaFaYYYY2）由式（10-7）試算模數(shù)：mm 719. 123FsaFa21d1YYZYTKmF（2）調(diào)整齒輪模數(shù)1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。 圓周速度 v： m/s 07. 2100060 11ndv 齒寬

19、b：mm 259.41259.4111dbdmm 259.41111zmd 寬高比 b/h ：mm 868. 321*mchha67.10hb2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KF 。 根據(jù) v2.07 m/s 、7級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載系數(shù) Kv1.08 。N 10822. 423111ttdTF 齒輪的圓周力： N/mm 100 N/mm 1171bFKtA查表 10-3 得齒間載荷分配系數(shù) KF1.0 。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程 由表10-4用插值法查得 KH1.417，故實(shí)際載荷系數(shù)：45. 1FFvAFKKKKKmm 783. 13FttKKmmF由式（10-13），可得按實(shí)際載荷系數(shù)

20、算得的齒輪模數(shù)：結(jié)合 b/h10.67，查圖10-13，得 KF1.34標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，所以，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.783 mm 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m2 mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d167.939 mm，算出小齒輪的齒數(shù)：大齒輪的齒數(shù)： z23.234108.8，取 z2 109， z1和 z2互為質(zhì)數(shù) 。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了

21、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。（按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)得模數(shù)： m2.831 mm； 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)得模數(shù)： m1.783 mm。） 34 97.33111zmdz取標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程為什么？為什么？防止大、小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)，導(dǎo)致實(shí)際嚙合齒寬減少。 4. 幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算分度圓直徑（2）計(jì)算中心距（3）計(jì)算齒輪齒寬：mm 686811dbdmm 75 mm 7873 mm 10511bbb取，取 b2b68 mm，5. 調(diào)整中心距后的強(qiáng)度校核 把中心距圓整為 145 mm，采用變位齒輪傳動(dòng)。此步驟可略。mm 143221dda6. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制

22、齒輪零件圖（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后述）7. 主要設(shè)計(jì)結(jié)論（方便后續(xù)設(shè)計(jì)查用數(shù)據(jù)） 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算1一、輪齒的受力分析一、輪齒的受力分析11t12dTF costantann1t1r1ttFFFtant1a1FF由于Fatan，為了不使軸承承受的軸向力過(guò)大，螺旋角不宜選得過(guò)大，常在 = 820之間選擇。各分力方向判斷例圓周力徑向力軸向力軸向力空間力Fa方向判斷：主動(dòng)輪主動(dòng)輪左右手螺旋法則各分力的方向：Ft 、Fr 方向同直齒輪判斷；標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算3三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 斜齒輪的強(qiáng)度計(jì)算以直齒輪的強(qiáng)度計(jì)算為基礎(chǔ)，將斜齒輪轉(zhuǎn)化為當(dāng)量直齒輪

23、來(lái)進(jìn)行?？紤]到斜齒輪的特點(diǎn)：接觸線(xiàn)長(zhǎng)度更長(zhǎng)、同時(shí)嚙合的齒對(duì)數(shù)多、嚙合線(xiàn)傾斜等，通過(guò)修正直齒輪的強(qiáng)度公式，即可形成斜齒輪強(qiáng)度計(jì)算公式。校核計(jì)算公式： F2132SaFa1Fcos2zmYYYYTKndF設(shè)計(jì)計(jì)算公式：3FSaFa21d21ncos2YYzYYTKmFYFa、YSa 應(yīng)按當(dāng)量齒數(shù) zv=z/cos3 查圖10-17、10-18確定。Y 重合度系數(shù)，Y 螺旋角系數(shù)，詳見(jiàn) P218 。 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算二、斜齒輪強(qiáng)度的計(jì)算原理二、斜齒輪強(qiáng)度的計(jì)算原理 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算4 校核計(jì)算公式： HEH311H1zzzzuudTKdH設(shè)計(jì)計(jì)算公式： 32HEHd1112zzzz

24、uuTKdH四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ZH 區(qū)域系數(shù)，圖10-20 。 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算Z 重合度系數(shù)，Z 螺旋角系數(shù)，詳見(jiàn) P219 。五、斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)的大致過(guò)程（結(jié)合例題102） 選擇齒輪的類(lèi)型、精度、材料和熱處理；初選齒數(shù)；初選螺旋角按接觸強(qiáng)度試算直徑 d1t(重合度計(jì)算不同)調(diào)整分度圓直徑，得 d1計(jì)算模數(shù) mn按彎曲強(qiáng)度試算模數(shù) mnt調(diào)整模數(shù)，得 mn按彎曲強(qiáng)度確定模數(shù) mn按接觸強(qiáng)度確定直徑 d1按d1、mn、重新計(jì)算齒數(shù)z1、z2計(jì)算中心距 a，并圓整（尾數(shù)5或0）修正螺旋角 計(jì)算分度圓直徑 d1、d2，計(jì)算齒寬 b，并確定 b1、 b2。

25、 設(shè)計(jì)結(jié)果的比較 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算調(diào)整中心距后的強(qiáng)度校核錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算直齒錐齒輪傳動(dòng)是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，是以錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為計(jì)算模型。 2a111costanFFFtr2r111sintanFFFta21m1t12tFdTF軸向力Fa的方向：小端指向大端小端指向大端。各分力方向判斷圓周力徑向力軸向力輪齒的受力分析輪齒的受力分析 強(qiáng)度計(jì)算、參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算，自學(xué)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)q 在綜合考慮齒輪幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)性等各方面因素的基礎(chǔ)上，按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，再根據(jù)推薦的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算