《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件

第11章齒輪傳動(dòng)計(jì)劃學(xué)時(shí)：6h制作人：馬兆允基本要求及重點(diǎn)、難點(diǎn)11.9齒輪的失效形式11.10齒輪的材料及選擇原則11.4齒輪傳動(dòng)精度及其選擇11.11直齒輪的受力分析11.12標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)11.13標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)11.14齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.15齒輪傳動(dòng)的潤滑和效率《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!基本要求:1）掌握齒輪傳動(dòng)的分類及應(yīng)用。2）掌握齒輪的失效形式。3）了解齒輪的材料及傳動(dòng)精度。4）掌握直齒圓柱齒輪的受力分析。5）了解齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度問題。6）了解齒輪結(jié)構(gòu)及其傳動(dòng)的潤滑。重點(diǎn)：1）齒輪傳動(dòng)的分類及應(yīng)用。2）齒輪的失效形式。3）直齒圓柱齒輪的受力分析。難點(diǎn)：1）齒輪的失效形式。2）直齒圓柱齒輪的受力分析。

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齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最主要的一類傳動(dòng)之一，它不僅用來傳遞運(yùn)動(dòng)，而且還要傳遞動(dòng)力。

齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、準(zhǔn)確，無沖擊、振動(dòng)、噪音，這就需要設(shè)計(jì)合理的齒廓（滿足齒廓嚙合基本定律、正確傳動(dòng)條件、連續(xù)傳動(dòng)條件）和適選加工精度；同時(shí)，還必須具有足夠的承載能力。

齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：效率高（一級(jí)可達(dá)99%）、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長及傳動(dòng)比穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；盡管其制造及安裝精度要求高、價(jià)格較貴，且不適于傳動(dòng)距離過大的場合，但絲毫不影響它的使用，因此它的型式很多，應(yīng)用廣泛。《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!11.1齒輪傳動(dòng)的分類

1．按工作條件分

①閉式傳動(dòng)——

齒輪密封在剛性的箱體內(nèi)。它潤滑條件最好，多用于重要場合的傳動(dòng)。

②開式傳動(dòng)——

傳動(dòng)沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外。這種傳動(dòng)不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，工作條件不好，齒輪易磨損。只宜用于低速傳動(dòng)。

③半開式傳動(dòng)——介于前兩者之間，大多是齒輪侵入油池，上面裝護(hù)罩?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!11.9齒輪的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效。

11.9.1齒輪傳動(dòng)的失效形式

1．過載折斷

輪齒因短時(shí)意外的嚴(yán)重過載而引起的突然折斷。這主要發(fā)生于脆性材料（如淬火鋼或鑄鐵）。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!齒面失效

1．齒面磨損當(dāng)嚙合齒面間落入磨料性物質(zhì)（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，輪齒工作表面被逐漸磨損，使齒輪失去原有的漸開線曲面形狀，同時(shí)輪齒變薄而導(dǎo)致傳動(dòng)失效。齒面磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一。改用閉式傳動(dòng)是避免齒面磨損最有效的辦法。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!當(dāng)齒輪在靠近節(jié)線處嚙合時(shí)，由于相對(duì)滑動(dòng)速度低，形成油膜條件差，摩擦力較大，特別是直齒輪傳動(dòng)，通常這時(shí)只有一對(duì)齒嚙合，輪齒受力也最大，因此，點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上。齒面抗點(diǎn)蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。齒面點(diǎn)蝕是閉式軟齒傳動(dòng)的主要失效形式，在開式齒輪傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，點(diǎn)蝕還來不及出現(xiàn)或擴(kuò)展即被磨掉，所以看不到點(diǎn)蝕出現(xiàn)。《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!4．齒面塑性變形在重載下，較軟的齒面上可能沿摩擦力方向產(chǎn)生局部的塑性變形，使齒輪失去正確的齒廓。這種損壞常出現(xiàn)在過載嚴(yán)重和啟動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中。提高齒面硬度、采用粘度較高的潤滑油是減小齒面塑性變形的有效方法。主動(dòng)輪上的塑性變形從動(dòng)輪上的塑性變形《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!11.10齒輪的材料及選擇原則

表16.1常用的齒輪材料

設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合、抗塑性變形及抗折斷的能力?；疽螅糊X面要硬，齒芯要韌。

1．對(duì)齒輪材料性能的基本要求2．常用的齒輪材料

常用的齒輪材料是各種牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵和鑄鋼等?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!3．齒輪材料的選擇原則

①閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)常用的材料有35，45，40Gr和35SiMn經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理。由于小齒輪輪齒工作次數(shù)較多，可使其齒面硬度比大齒輪的高出25~50HBS。此類材料的特點(diǎn)是制造方便，多用于對(duì)強(qiáng)度、速度和精度要求不高的一般機(jī)械傳動(dòng)中。②閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)常用的材料有20，20Gr，20GrMnTi表面滲碳淬火和45，40Gr表面淬火或整體淬火，一般齒面硬度為45~65HRC。此類材料的特點(diǎn)是制造較復(fù)雜，精度要求高，多用于高速、重載及精密機(jī)械中。

③當(dāng)齒輪尺寸較大（如直徑大于400~600mm）而輪坯不易鍛造時(shí)，可采用鑄鋼；開式低速傳動(dòng)可采用灰口鑄鐵；球墨鑄鐵有時(shí)可代替鑄鋼。

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一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，其齒廓在節(jié)點(diǎn)C接觸，當(dāng)忽略嚙合面間的摩擦力時(shí)，可將沿嚙合線作用在齒面上的法向力Fn分解為兩個(gè)相互垂直的分力：圓周力Ft與徑向力Fr。

1）力的大小《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2．計(jì)算載荷

名義載荷——沿嚙合線作用在齒面上的法向力Fn，理論上Fn應(yīng)沿齒寬均勻分布。

計(jì)算載荷——由于軸和軸承的變形、傳動(dòng)裝置的制造和安裝誤差等原因，載荷分布并不均勻，而出現(xiàn)載荷集中現(xiàn)象。軸和軸承的剛度越小、齒寬越寬，載荷集中越嚴(yán)重。齒輪制造誤差及輪齒變形等原因，還會(huì)引起附加動(dòng)載荷。精度越低、圓周速度越高，附加動(dòng)載荷就越大。加之各種原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性不同，也會(huì)使載荷實(shí)際大小發(fā)生變化。因此，計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，通常用計(jì)算載荷Fca=KFn代替名義載荷，以考慮載荷集中和附加動(dòng)載荷的影響。K為載荷系數(shù).

原

動(dòng)

機(jī)工

作

機(jī)

的

載

荷

特

性均

勻中等沖擊大的沖擊電

動(dòng)

機(jī)1~1.21.2~1.61.6~1.8多缸內(nèi)燃機(jī)1.2~1.61.6~1.81.9~2.1單缸內(nèi)燃機(jī)1.6~1.81.8~2.02.2~2.4《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

②齒根處的危險(xiǎn)截面用30o切線法確定，即作與輪齒對(duì)稱中心線成30o夾角并與齒輪圓角相切的斜線，而認(rèn)為兩切點(diǎn)連線是危險(xiǎn)截面位置。

③危險(xiǎn)截面上的破壞應(yīng)力等于危險(xiǎn)點(diǎn)的彎曲應(yīng)力，忽略壓應(yīng)力和剪應(yīng)力?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!齒形系數(shù)因hF和SF均與模數(shù)成正比，故對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，值僅取決于齒數(shù)的大小而與模數(shù)無關(guān)?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!由于齒數(shù)的增加會(huì)使重合度增加，使傳動(dòng)更平穩(wěn)，因此在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下，可適當(dāng)?shù)倪x取較多的齒數(shù)。許用彎曲應(yīng)力——試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，按書中圖10.8查取。該圖為齒輪在單側(cè)工作時(shí)測(cè)得的，對(duì)于長期雙側(cè)工作的齒輪傳動(dòng)，齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，應(yīng)將圖中數(shù)據(jù)乘以0.7。SF——輪齒彎曲疲勞安全系數(shù)

安全系數(shù)軟齒面硬齒面重要傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪

SF1.3~1.41.4~1.61.6~2.2

SH1.0~1.11.1~1.21.3《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!綜合曲率的變化規(guī)律《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!實(shí)驗(yàn)表明，齒根部分靠近節(jié)線處最易發(fā)生點(diǎn)蝕，可取節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑齒輪在節(jié)點(diǎn)處的綜合曲率在節(jié)點(diǎn)處一般只有一對(duì)齒嚙合，即載荷由一對(duì)齒承擔(dān)《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!結(jié)論當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、傳動(dòng)比及齒寬系數(shù)一定時(shí)，由齒面接觸強(qiáng)度決定的承載能力僅與中心距或齒輪分度圓直徑有關(guān)，而與模數(shù)沒有直接關(guān)系。注意問題1）對(duì)于一對(duì)相互嚙合的齒輪，在接觸線處的接觸應(yīng)力是相等的，即因此強(qiáng)度條件取決于許用接觸應(yīng)力2）若配對(duì)齒輪材料為鋼對(duì)鑄鐵或鑄鐵對(duì)鑄鐵，則應(yīng)將公式中的系數(shù)335分別改為285和250?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!11.12標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)11.12.5輪齒上的作用力

在忽略摩擦力時(shí)法向力可分解為圓周力、徑向力和軸向力。1．力的大小

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!斜齒圓柱齒輪的受力分析（受力方向）圓周力：主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向相反；從動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向相同。徑向力：指向圓心。軸向力：可用左、右手判斷?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析(螺旋角選擇）

n《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問題2．斜齒輪的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式設(shè)計(jì)公式引入齒寬系數(shù)

表11.12《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!11.13標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)11.13.4輪齒上的作用力

兩軸正交的直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，當(dāng)忽略摩擦力時(shí)，法向力可分解為三個(gè)分力：1．力的大小

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!2直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算1．直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度條件

直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算可依據(jù)其齒寬中點(diǎn)的當(dāng)量齒輪，套用直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式得到。驗(yàn)算公式設(shè)計(jì)公式引入齒寬系數(shù)

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!11.14齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于直徑較小的鋼制齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可將齒輪和軸做成一體，稱為齒輪軸。如果齒輪的直徑比軸的直徑大得多，則應(yīng)把齒輪和軸分開制造。齒輪軸

鋼制圓柱齒輪鋼制圓錐齒輪

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!組合結(jié)構(gòu)齒輪

對(duì)于尺寸很大的齒輪，為節(jié)約貴重鋼材，常采用齒圈套裝于輪芯上的組合結(jié)構(gòu)。齒圈用較好的鋼，輪芯用鑄鐵或鑄剛，兩者用過盈聯(lián)接，在配合接縫上加裝4~8緊定螺釘。單件生產(chǎn)的大齒輪，可采用焊接結(jié)構(gòu)《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!在多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)幾個(gè)大齒輪直徑不相等時(shí)，可借帶油輪將油帶到未浸入油池內(nèi)的齒齒輪的齒面上。當(dāng)12m/s時(shí)，不宜采用油池潤滑，這是因?yàn)椋孩賵A周速度過高，齒輪上的油大多被甩出去卻不能到達(dá)嚙合區(qū)；②攪油過于激烈，使油的溫升增加，并降低其潤滑性能；③會(huì)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇齒輪的磨損。故此時(shí)最好采用噴油潤滑，用油泵將潤滑油直接噴到嚙合區(qū)?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!QVER11.15.2效率

齒輪傳動(dòng)的功率損耗主要包括：①嚙合中的摩擦損耗；②攪動(dòng)潤滑油的攪油損耗；③支承軸承中的摩擦損耗。計(jì)入上述損耗后，如果齒輪采用滾動(dòng)軸承支承，那么齒輪傳動(dòng)的平均效率見下表。傳動(dòng)裝置6級(jí)或7級(jí)精度的閉式傳動(dòng)8級(jí)精度的閉式傳動(dòng)開式傳動(dòng)圓柱齒輪圓錐齒輪

0.980.97

0.970.96

0.950.93《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2．按節(jié)圓上線速度的高低分

①低速傳動(dòng)——

3m/s的傳動(dòng)。

②中速傳動(dòng)——

3m/s15m/s的傳動(dòng)。

③高速傳動(dòng)——15m/s的傳動(dòng)。

3．按傳遞功率的大小分

①輕載傳動(dòng)——

P20kW的傳動(dòng)。

②中載傳動(dòng)——

20kWP50kW的傳動(dòng)。

③重載傳動(dòng)——

P50kW的傳動(dòng)。

4．按齒輪齒面硬度的軟硬分

①軟齒面?zhèn)鲃?dòng)——

HBS350或HRC38的傳動(dòng)。

②硬齒面?zhèn)鲃?dòng)——

HBS350或HRC38的傳動(dòng)。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!2．疲勞折斷

輪齒像一個(gè)懸臂梁，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過彎曲疲勞極限時(shí)，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋，然后逐漸擴(kuò)展，最終將引起輪齒折斷。若輪齒單側(cè)工作，其應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化。若輪齒雙側(cè)工作時(shí)，則彎曲應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化。

3．提高齒輪抗折斷能力的措施①用增大齒根過度圓角半徑及消除加工刀痕的方法來減小齒根應(yīng)力集中；②增大軸及支承的剛性，使輪齒接觸線上受載較為均勻；③采用合理的熱處理方法使齒芯材料具有足夠的韌性；④

采用噴丸、滾壓等工藝措施對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!2．齒面點(diǎn)蝕齒面材料在變接觸應(yīng)力（脈動(dòng)循環(huán)）作用下，由于疲勞而產(chǎn)生的剝蝕損傷現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕，又稱疲勞磨損。齒面上最初出現(xiàn)的點(diǎn)蝕僅為針尖大小的麻點(diǎn)，后逐漸擴(kuò)散，甚至數(shù)點(diǎn)聯(lián)成一片，最后形成了明顯的齒面損傷?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!3．齒面膠合在高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并發(fā)生粘著，當(dāng)兩齒面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合破壞。提高齒面硬度和減小粗糙度值能增強(qiáng)抗膠合能力。對(duì)于低速傳動(dòng)采用粘度較大的潤滑油；對(duì)于高速傳動(dòng)采用含抗膠合添加劑的潤滑油也很有效?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!11.9.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

1.閉式齒輪傳動(dòng)2.開式齒輪傳動(dòng)軟齒面硬齒面齒面點(diǎn)蝕齒根折斷齒面磨損《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!11.11直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算11.11.1輪齒的受力分析及計(jì)算載荷1.輪齒上的作用力

為計(jì)算齒輪的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)軸和軸承，必須對(duì)輪齒上的作用力進(jìn)行分析。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!

2）力的方向

圓周力Ft的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相同；徑向力Fr的方向分別指向各自的輪心。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!11.11.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算

1.輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算

在一般齒輪傳動(dòng)中，其主要失效形式是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。本章只介紹這兩種強(qiáng)度計(jì)算。

力學(xué)模型——將輪齒看成寬度為b的懸臂梁。假設(shè)條件：

①對(duì)低精度（7，8，9級(jí)）的齒輪，認(rèn)為法向力Fn全部作用在一個(gè)輪齒的齒頂。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!齒根危險(xiǎn)截面的彎矩危險(xiǎn)截面的彎曲截面系數(shù)危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!輪齒彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算公式齒寬系數(shù)彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式推薦值：輕型減速器可取0.2~0.4；中型減速器可取0.4~0.6；重型減速器可取0.8；特殊情況下可取1~1.2。

所設(shè)計(jì)出的模數(shù)應(yīng)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于傳遞動(dòng)力的齒輪，其模數(shù)不宜小于1.5mm。《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!2.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算

齒面疲勞點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力的大小有關(guān)，而齒面最大接觸應(yīng)力可按兩接觸圓柱體近似的用彈性力學(xué)的赫茲公式。

式中正號(hào)用于外嚙合,負(fù)號(hào)用于內(nèi)嚙合；Fn為接觸面上的法向壓力；b為初始接觸線長度；1和2分別為兩個(gè)零件初始接觸線處的曲率半徑；1和2分別為兩零件材料的泊松比；E1和E2分別為兩零件材料的彈性模量。

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!綜合曲率半徑對(duì)接觸應(yīng)力的影響《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合，可查得：引入載荷系數(shù)K

一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度的驗(yàn)算公式齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!3）許用接觸應(yīng)力4）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定其主要尺寸，然后對(duì)其他失效形式進(jìn)行必要的校核。閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)常因齒面點(diǎn)蝕而失效，故通常先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定傳動(dòng)尺寸，然后驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度。閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)抗點(diǎn)蝕能力較強(qiáng)，故可先按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定模數(shù)等尺寸，然后驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損，一般不出現(xiàn)點(diǎn)蝕。鑒于目前對(duì)磨損尚無成熟的計(jì)算方法，故對(duì)開式齒輪傳動(dòng)通常只進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算，考慮到磨損對(duì)齒厚的影響，應(yīng)適當(dāng)降低開式傳動(dòng)的許用彎曲應(yīng)力（如將閉式傳動(dòng)的許用彎曲應(yīng)力乘以0.7~0.8），以使計(jì)算的模數(shù)值適當(dāng)增大。安全系數(shù)軟齒面硬齒面重要傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪

SF1.3~1.41.4~1.61.6~2.2

SH1.0~1.11.1~1.21.3《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!力的方向

1）圓周力的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相同；2）徑向力的方向?qū)奢喍际侵赶蚋髯缘妮喰模?）軸向力的方向需根據(jù)螺旋線方向和輪齒工作面而定。當(dāng)主動(dòng)輪的螺旋線方向?yàn)橛?左)旋時(shí)也可用右(左)手螺旋定則判斷，即伸出右(左)手，四指代表主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，則拇指的指向代表該輪的軸向力的方向，從動(dòng)輪的軸向力方向與主動(dòng)輪的軸向力方向相反，互為作用與反作用力?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!

受力分析（受力方向）圓周力：主動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向相反；從動(dòng)輪與轉(zhuǎn)向相同。徑向力：指向圓心。軸向力：可用左、右手判斷。nnFr1Fr1Fr2Fr2Ft2Ft2Ft1Ft1Fa1Fa1Fa2Fa1《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算利用其當(dāng)量齒輪直接套用直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行的。但是由于斜齒輪存在螺旋角，使得其重合度較大，接觸線較長，當(dāng)量齒輪的分度圓半徑也較大，因此斜齒輪的彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力比直齒輪有所降低。

1．一對(duì)鋼制標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式設(shè)計(jì)公式引入齒寬系數(shù)

《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問題1）當(dāng)配對(duì)齒輪材料改變時(shí)，上兩式系數(shù)應(yīng)加以修正。鋼對(duì)鑄鐵應(yīng)將305乘以(285/335)；鑄鐵對(duì)鑄鐵應(yīng)將305乘以(250/335)。2）求出中心距后，應(yīng)圓整成0，2，5，8結(jié)尾的整數(shù)值，然后按下式調(diào)整螺旋角3）斜齒輪傳動(dòng)齒面的接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)取決于大、小齒輪，實(shí)用中斜齒輪傳動(dòng)的許用接觸應(yīng)力可取為當(dāng)應(yīng)取——較軟齒面的許用接觸應(yīng)力。《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!力的方向

1）圓周力的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相同；2）徑向力的方向?qū)奢喍际谴怪敝赶蚋髯札X輪的軸線；3）軸向力的方向?qū)升X輪均指向各自齒輪的大端；4）小齒輪上的徑向力和軸向力分別與大齒輪上的軸向力和徑向力為作用與反作用力。《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!2．一對(duì)鋼制直齒圓錐齒的齒面接觸強(qiáng)度條件驗(yàn)算公式設(shè)計(jì)公式引入齒寬系數(shù)

若配對(duì)齒輪材料為鋼對(duì)鑄鐵或鑄鐵對(duì)鑄鐵，則應(yīng)將公式中的系數(shù)335分別改為285和250?！禖H齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪腹板式或孔板式結(jié)構(gòu)齒輪輪輻式結(jié)構(gòu)齒輪《CH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》課件共53頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!11.15齒輪傳動(dòng)的潤滑和效率11.15.1潤滑開式齒輪傳動(dòng)通常采用人工定期加油潤滑?？刹捎脻櫥突驖櫥?。閉式齒輪傳動(dòng)的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度的大小而定。當(dāng)12m/s時(shí)多采用油池