第11章齒輪傳動(dòng)ok

第11章齒輪傳動(dòng)§11-1輪齒的失效形式§11-2齒輪材料及熱處理§11-3齒輪傳動(dòng)的精度§11-4直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷§11-5直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算§11-6直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度計(jì)算§11-7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§11-8直齒圓錐齒輪傳動(dòng)§11-9齒輪的構(gòu)造§11-10齒輪傳動(dòng)的潤滑和效率本章重點(diǎn)(4)了解滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。(1)

了解輪齒的失效形式(2)

了解齒輪材料及熱處理(3)

了解齒輪傳動(dòng)的精度(5)掌握漸開線直齒、斜齒圓柱齒輪的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算方法，能夠正確設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)。第11章齒輪傳動(dòng)作用：不僅用來傳遞運(yùn)動(dòng)、而且還要傳遞動(dòng)力。要求：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、足夠的承載能力。分類開式傳動(dòng)

閉式傳動(dòng)

----潤滑良好、適于重要應(yīng)用；----裸露、灰塵、易磨損，適于低速傳動(dòng)?！?1-1輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過載突然斷裂、疲勞折斷?！?1-1輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式齒面接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化當(dāng)超過疲勞極限時(shí)，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效。齒面點(diǎn)蝕§11-1輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面膠合高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當(dāng)齒面向?qū)瑒?dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。措施：

1.提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度3.增加潤滑油粘度低速4.加抗膠合添加劑高速§11-1輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損措施：1.減小齒面粗糙度2.改善潤滑條件磨粒磨損跑合磨損§11-1輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損從動(dòng)齒主動(dòng)齒齒面塑性變形從動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒§11-2齒輪材料及熱處理常用齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼鑄鐵熱處理方法表面淬火滲碳淬火調(diào)質(zhì)正火滲氮一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr等。表面淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達(dá)52~56HRC，面硬芯軟，能承受一定沖擊載荷。1.表面淬火----高頻淬火、火焰淬火2.滲碳淬火滲碳鋼為含碳量0.15~0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，如20、20Cr等。齒面硬度達(dá)56~62HRC，齒面接觸強(qiáng)度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳動(dòng)。通常滲碳淬火后要磨齒。調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMn等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：220~260HBS。因?yàn)橛捕炔桓?，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。3.調(diào)質(zhì)4.正火正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削性能。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。滲氮是一種化學(xué)處理。滲氮后齒面硬度可達(dá)60~62HRC。氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場合，如內(nèi)齒輪。材料為：38CrMoAlA.5.滲氮特點(diǎn)及應(yīng)用：調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度低，HBS≤350，屬軟齒面，工藝簡單、用于一般傳動(dòng)。當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，因小輪齒根薄，彎曲強(qiáng)度低，故在選材和熱處理時(shí)，小輪比大輪硬度高:20~50HBS表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面硬度高，屬硬齒面。其承載能力高，但一般需要磨齒。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的場合。表11-1常用的齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼類別牌號熱處理硬度（HBS或HRC）合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵35正火150~180HBS調(diào)質(zhì)表面淬火180~210HBS40~45HRC正火170~210HBS45調(diào)質(zhì)表面淬火210~230HBS43~48HRC5040Cr調(diào)質(zhì)表面淬火240~285HBS52~56HRC35SiMn調(diào)質(zhì)200~260HBS表面淬火40~45HRC正火調(diào)質(zhì)240~280HBS40MnB………………ZG270-500正火140~170HBS………………HT200170~230HBS…………QT500-5147~241HBS…………180~220HBS詳細(xì)數(shù)據(jù)見P161或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊§11-3齒輪傳動(dòng)的精度等級制造和安裝齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，不可避免會產(chǎn)生齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差、兩軸線不平行誤差等。.誤差的影響：1.轉(zhuǎn)角與理論不一致，影響運(yùn)動(dòng)的不準(zhǔn)確性；2.瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，出現(xiàn)速度波動(dòng)，引起震動(dòng)、沖擊和噪音影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；3.齒向誤差導(dǎo)致輪齒上的載荷分布不均勻，使輪齒提前損壞，影響載荷分布的不均勻性。國標(biāo)GB10095-88給齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級。其中1級最高，12級最低，常用的為6~9級精度。按照誤差的特性及它們對傳動(dòng)性能的主要影響，將齒輪的各項(xiàng)公差分成三組，分別反映傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，傳動(dòng)的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。表11-2齒輪傳動(dòng)精度等級的選擇及其應(yīng)用精度等級直齒圓柱齒輪9級斜齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪圓周速度v(m/s)8級7級6級≤15≤10≤5≤3≤25≤17≤10≤3.5≤9≤6≤3≤2.5應(yīng)用高速重載齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)。高速中載或低速重載齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)機(jī)械制造中對精度無特殊要求的齒輪。低速及對精度要求低的齒輪O2O1ttω1（主動(dòng)）N1N2cα

α

d12α

FnT1§11-4直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷一、輪齒上的作用力及計(jì)算載荷圓周力：徑向力：法向力：小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：P為傳遞的功率（KW）ω1----小齒輪上的角速度，n1----小齒輪上的轉(zhuǎn)速d1----小齒輪上的分度圓直徑，α----壓力角各作用力的方向如圖O2ω2（從動(dòng)）O1N1N2ttω1（主動(dòng)）T1cα

α

d12d22α

FtFrFnFn為了計(jì)算輪齒強(qiáng)度，設(shè)計(jì)軸和軸承，有必要分析輪齒上的作用力。二、計(jì)算載荷上述法向力為名義載荷，理論上沿齒寬均勻分布，但由于軸和軸承的變形，傳動(dòng)裝置制造和安裝誤差等原因載荷并不是均勻分布，出現(xiàn)載荷集中的現(xiàn)象。圖示軸和軸承的剛度越小，齒寬b越寬，載荷集中越嚴(yán)重。Fn---名義載荷受力變形制造誤差安裝誤差附加動(dòng)載荷此外輪齒變形和誤差還會引起附加動(dòng)載荷，且精度越低，圓周速度越高，動(dòng)載荷越大。載荷集中計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，用計(jì)算載荷KFn代替名義載荷Fn以考慮載荷集中和附加動(dòng)載荷的影響，K----載荷系數(shù)表11-3載荷系數(shù)K原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)多缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)均勻中等沖擊大的沖擊工作機(jī)械的載荷特性1.1~1.21.2~1.61.6~1.81.8~2.01.1~1.21.6~1.81.6~1.81.9~2.12.2~2.4Fnb()maxFnb()min齒輪強(qiáng)度計(jì)算是根據(jù)齒輪可能出現(xiàn)的失效形式來進(jìn)行的。在一般閉式齒輪傳動(dòng)中，輪齒的失效主要是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒面疲勞點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力的大小有關(guān)，而齒面的最大接觸應(yīng)力可近似用赫茲公式進(jìn)行計(jì)算?！?1-5直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算赫茲公式：“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合實(shí)驗(yàn)表明：齒根部分靠近節(jié)點(diǎn)處最容易發(fā)生點(diǎn)蝕，故取節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力作為計(jì)算依據(jù)。節(jié)圓處齒廓曲率半徑：齒數(shù)比:u=z2/z1=d2/d1

≥1得:O2ω2（從動(dòng)）O1N1N2ttω1（主動(dòng)）T1cα

α

d12d22α

中心距:a=(d2±

d1)/2或:d1

=2a/(u

±1)

Cρ1ρ2=d1(u

±1)/2

d=mz齒面接觸應(yīng)力在節(jié)點(diǎn)處，載荷由一對輪齒來承擔(dān)：彈性模量：E1=E2=2.06×105

MPA泊松比：μ1=μ2=0.3,

α=20?一對鋼制齒輪：代入赫茲公式得：引入齒寬系數(shù)：ψa=b/a得設(shè)計(jì)公式：當(dāng)一對齒輪的材料，傳動(dòng)比以及齒寬系數(shù)一定時(shí)，由齒面接觸強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與中心距a或齒輪的分度圓有關(guān)。分度圓直徑分別相等的兩對齒輪，不論其模數(shù)是否相等，具有相同的承載能力。模數(shù)m不能成為衡量齒輪接觸強(qiáng)度的依據(jù)。當(dāng)配對齒輪的材料不同時(shí)，公式中的系數(shù)也不同鋼----鑄鐵?。?85

285285，鑄鐵----鑄鐵取：250

250250齒寬表11-4安全系數(shù)SH和SFSHSF安全系數(shù)軟齒面（HBS≤350）硬齒面（HBS>350）重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪1.0~1.11.3~1.41.1~1.21.4~1.61.6~2.21.3許用接觸應(yīng)力：σHlim----接觸疲勞極限,由實(shí)驗(yàn)確定,

SH----為安全系數(shù)，查表11-4確定。800700600500400100200300HBSσHlim(N/mm)600500400300200100200HBSσHlim(N/mm)600500400300200100200300HBSσHlim(N/mm)灰鑄鐵球墨鑄鐵普通碳素鋼正火鑄鋼正火合金鋼調(diào)質(zhì)合金鑄鋼調(diào)質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)或正火鑄鋼調(diào)質(zhì)齒輪的接觸疲勞極限σHlim1500140013001000900σHlim(N/mm)12001100800405060HRC405060HRC301500140013001000900σHlim(N/mm)12001100800合金鋼滲碳淬火調(diào)質(zhì)鋼表面淬火滲氮鋼氮化調(diào)質(zhì)鋼氮化齒輪的接觸疲勞極限σHlimrbO30?

30?

§11-6直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度計(jì)算假定載荷僅由一對輪齒承擔(dān)，按懸臂梁計(jì)算。齒頂嚙合時(shí)，彎矩達(dá)最大值。hFFnF2F1SFαF

分量F2產(chǎn)生壓縮應(yīng)力可忽略不計(jì)，彎曲力矩：M=KFnhFcosαF

危險(xiǎn)界面的彎曲截面系數(shù)：彎曲應(yīng)力：危險(xiǎn)截面：齒根圓角30?切線兩切點(diǎn)連線處。齒頂受力：Fn，可分解成兩個(gè)分力：F1=FncosαF

F2=FnsinαF

---產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；---壓應(yīng)力小而忽略。Fn接觸長度？齒寬？∵h(yuǎn)F和SF與模數(shù)m相關(guān)，輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式：故YF與模數(shù)m無關(guān)。彎曲應(yīng)力：對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪,YF僅取決于齒數(shù)Z，取值見圖。

YF–齒形系數(shù)應(yīng)力集中系數(shù)應(yīng)該對大小齒輪分別驗(yàn)算3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.7111213141516182025304050100400齒形系數(shù)–YF計(jì)算根切極限實(shí)際根切極限標(biāo)準(zhǔn)齒輪YFZ計(jì)算時(shí)?。狠^大者，計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整,且m≥1.5一般YF1

≠YF2，[σF1]

≠[σF2]

引入齒寬系數(shù)：ψa=b/a得設(shè)計(jì)公式：公式中：“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合。在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下可適當(dāng)選取較多的齒數(shù)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。在中心距a一定時(shí)，z增多則m減小，da減小，節(jié)省材料和工時(shí)。d=mz齒數(shù)比許用彎曲應(yīng)力：彎曲疲勞極限σFlim由實(shí)驗(yàn)確定。SF為安全系數(shù)，查表11-4確定。表11-4安全系數(shù)SH和SFSHSF安全系數(shù)軟齒面（HBS≤350）硬齒面（HBS>350）重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪1.0~1.11.3~1.41.1~1.21.4~1.61.6~2.21.3因彎曲疲勞造成的輪齒折斷可能造成重大事故，而疲勞點(diǎn)蝕只影響壽命，故：SF>SH齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進(jìn)行必要的校核。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核：硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核:開式齒輪傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。其失效形式為磨損，點(diǎn)蝕形成之前齒面已磨掉。為考慮齒面磨損可將計(jì)算的m值加大10%~15%齒數(shù)比100300200σHlim(N/mm)0100300HBS200σHlim(N/mm)100200HBS1003002000σHlim(N/mm)100300HBS2001003002000σHlim(N/mm)2003005004004060HRC50σHlim(N/mm)2003005004004060HRC5030合金鋼滲碳淬火調(diào)質(zhì)鋼表面淬火滲氮鋼氮化調(diào)質(zhì)鋼氮化灰鑄鐵球墨鑄鐵普通碳素鋼正火鑄鋼正火合金鑄鋼調(diào)質(zhì)鑄鋼調(diào)質(zhì)合金鋼調(diào)質(zhì)齒輪的彎曲疲勞極限σHlim優(yōu)質(zhì)碳素鋼調(diào)質(zhì)或正火例11-1某兩級直齒圓柱齒輪減速器用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷有中等沖擊。高速級傳動(dòng)比i=3.7，高速軸轉(zhuǎn)速n1=745r/min，傳動(dòng)功率P=17kW，采用軟齒面，計(jì)算此高速級傳動(dòng)。解：1）選擇材料及確定許用應(yīng)力小齒輪用40MnB，齒面硬度241-286HB，σHlim1=730Mpa，σFE1=600Mpa(11-1),大齒輪ZG35SiMn調(diào)質(zhì)，齒面硬度241-269HB，σHlim2=620Mpa，σFE2=510Mpa查表SH=1.1，SF=1.25，2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)K=1.5(11-3)，齒寬系數(shù)φd=0.8(11-6)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩取ZE=188(11-4)齒面接觸強(qiáng)度極限輪齒彎曲強(qiáng)度極限

齒數(shù)取Z1=32，Z2=3.7×32=118。故實(shí)際傳動(dòng)比i=118/32=3.69。

模數(shù)：m=d1/z1=89.7/32=2.8mm

齒寬b=φdd1=0.8×89.7=71.8mm，取b2=75mm，b1=80mm按表4-1取m=3，則實(shí)際d1=z×m=32×3=96mm，d2=118×3=354mm

中心距a=(d1+d2)/2=(96+354)/2=2253)驗(yàn)算齒輪彎曲強(qiáng)度

齒形系數(shù)YFa1=2.56（圖），YSa1=1.63（圖）YFa2=2.13（圖），YSa2=1.81（圖），安全4）齒輪的圓周速度對照表11-2可知，選用8級精度合適。d12βF’F’ββF’§11-7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、輪齒上的作用力ω1T1圓周力：徑向力：軸向力：輪齒所受總法向力Fn可分解為三個(gè)分力: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)論上與運(yùn)動(dòng)方向相同；徑向力指向各自的軸心；軸向力的方向由螺旋方向和輪齒工作面而定。FrFtFt長方體底面長方體對角面即輪齒法面F’=Ft/cosβ

Fr=

F’tgαn

αnFrFnF’αnFncFaFa斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算按輪齒的法面進(jìn)行，基本原理與直齒輪相同。但，斜齒輪的重合度大，同時(shí)嚙合的輪齒較多，輪齒的接觸線是傾斜的，在法面內(nèi)斜齒輪的當(dāng)量齒輪的分度圓半徑較大，因此斜齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較直齒輪低。二、強(qiáng)度計(jì)算一對鋼制標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)的接觸應(yīng)力及強(qiáng)度條件為：得設(shè)計(jì)公式：當(dāng)材料改變時(shí)，常數(shù)項(xiàng)305要修正。鋼—鑄鐵為259，求得中心距之后，可選定齒數(shù)Z1、Z2和螺旋角β，則模數(shù)mn為：計(jì)算所得模數(shù)mn,圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。鑄鐵—鑄鐵為228259259228228引入齒寬系數(shù)：ψa=b/a齒寬載荷系數(shù)齒數(shù)比若給定模數(shù)mn,則螺旋角β為：通常螺旋角:β=8?~20?

得設(shè)計(jì)公式：其中模數(shù)mn為法面模數(shù)，YF為齒形系數(shù),彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式：引入齒寬系數(shù)：ψa=b/a根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)由圖表11-9查得。人字齒輪取:β=27?~45?

齒形系數(shù)齒數(shù)比例11-2某一斜齒圓柱齒輪減速器傳遞的功率P=40kW，傳動(dòng)比i=3.3，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n1=1470r/min，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，長期工作，雙向傳動(dòng)，載荷有中等沖擊，要求結(jié)構(gòu)緊湊，計(jì)算此齒輪傳動(dòng)。解：1）選擇材料及確定許用應(yīng)力

因要求結(jié)構(gòu)緊湊故采用硬齒面的組合小齒輪20CrMnTi滲碳淬火,齒面硬度56-62HRC,σHlim1=1500MPa,σFE=850MPa，大齒輪20Cr滲碳淬火,齒面硬度56-62HRC,σHlim=1500Mpa,σFE=850Mpa(11-1)查表SH=1，SF=1.25，取ZH=2.5，ZE=189.8；表11-42）按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)齒輪按8級精度制造。取載荷系數(shù)K=1.3(11-3)，齒寬系數(shù)φd=0.8(11-6)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩初選螺旋角β=15°。齒面接觸強(qiáng)度極限輪齒彎曲強(qiáng)度極限

齒數(shù)取Z1=19，Z2=3.3×19≈63，取Z2=63。故實(shí)際傳動(dòng)比i=63/19=3.32。

齒形系數(shù)：zv1=19/cos315°=21.08，zv2=63/cos315°=69.9查圖齒形系數(shù)YFa1=2.88，YSa1=1.57，YFa2=2.27，YSa2=1.75。因故應(yīng)對小齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。法向模數(shù)由表4-1取mn=3mm中心距

取a=130mm確定螺旋角

分度圓直徑d1=mnz1/cosβ=3×19/cos18°53'16¨=60.249mm齒寬b=φdd1=0.8×60.249=48.2mm，取b2=50mm，b1=55mm

3)驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度

安全4）齒輪的圓周速度對照表11-2可知，選用8級精度合適。dm2d2bδ1δ2§11-8直齒圓錐齒輪傳動(dòng)一、輪齒上的作用力小齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓直徑：

dm12δFnc假設(shè)力集中作用在輪齒中點(diǎn)分度圓處。

d1b/2dm1d1AB=(b/2)sinδ1dm1=d1-2ABdm1δ1AB=d1-bsinδ1

Ft的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)論上與運(yùn)動(dòng)方向相同；δdm12圓周力：徑向力：軸向力：軸向力Fa的方向?qū)蓚€(gè)齒輪都是背著錐頂。輪齒所受總法向力Fn可分解為三個(gè)分力:ω1T1FtFaFrF’FnFtF’FrFasinδ1=cosδ2cosδ1=sinδ2徑向力指向各自的軸心；當(dāng)δ1+δ2=90?時(shí)，有：

Ft1=Fa2Fa1=Ft2于是有：cFnα

ααδδ小齒輪上的徑向力和軸向力分別=大齒輪上的軸向力和徑向力δ2δ1dm1dm2d2d1Rebo2o1可近似認(rèn)為，一對直齒圓錐齒輪傳動(dòng)和位于齒寬中點(diǎn)的一對當(dāng)量圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度相等。強(qiáng)調(diào)當(dāng)量齒輪的求法二、強(qiáng)度計(jì)算Re-0.5bo1o2αFna當(dāng)量圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距：

δ1δ2齒數(shù)比一對∑＝90°的鋼制直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算公式為：得設(shè)計(jì)公式：引入齒寬系數(shù):ψR=b/Re一般?。簎=1~5,ψR=0.25~0.3鋼----鑄鐵?。?85

285285285250250，鑄鐵----鑄鐵?。?50

250錐距計(jì)算所得模數(shù)me,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。

確定齒數(shù):z1≥12,z2=uz1確定模數(shù)me:

求得：

δ2δ1d1d2Re錐齒輪模數(shù)（GB12368-90）mm…11.1251.251.3751.51.7522.252.52.7533.253.53.7544.5566.578910…得設(shè)計(jì)公式：齒根彎曲應(yīng)力及強(qiáng)度條件：mm為平均模數(shù)，YF按當(dāng)量齒數(shù)選取：zv=z1/cosδ1。平均模數(shù)mm與大端模數(shù)me有下列關(guān)系：引入齒寬系數(shù):ψR=b/Re§11-9齒輪的構(gòu)造直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。如果齒輪的直徑比軸徑大得多，則應(yīng)把齒輪和軸分開制造。1.齒輪軸2.實(shí)心齒輪直徑較小的齒輪可做成實(shí)心的dh=1.6ds;lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b；

c=0.3b;δ=(2.5.~4)mn,但不小于8mm；d0和d按結(jié)構(gòu)取定，當(dāng)d較小時(shí)可不開孔。3.腹板式齒輪dd0bdsdhda斜度1:10lhδc當(dāng)頂圓直徑≤500mm的齒輪可以是鍛造或鑄造的常采用腹板式結(jié)構(gòu)。3.腹板式齒輪dh=1.6ds;lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b；

c=0.3b;δ=(2.5.~4)mn,但不小于8mm；d0和d按結(jié)構(gòu)取定。bdsdhda斜度1:10lhδcdh=1.6ds(鑄鋼);dh=1.6ds(鑄鐵)lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b；c