第6章齒輪傳動(dòng)

第6章齒輪傳動(dòng)6.1概述6.2

漸開(kāi)線(xiàn)齒廓6.3

漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算6.4

漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的嚙合6.5漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切削加工6.9斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.6根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)及變位齒輪的概念6.7齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)概述6.8直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.11齒輪結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑6.10直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)學(xué)習(xí)齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類(lèi)型，齒輪嚙合的基本原理，圓柱齒輪和錐齒輪的失效形式和設(shè)計(jì)方法。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握：圓柱齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)的概念和齒輪基本尺寸計(jì)算，直齒錐齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)的概念和齒輪基本尺寸計(jì)算，漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的原理和方法，直齒錐齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算的方法，齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本章學(xué)習(xí)要求

了解：漸開(kāi)線(xiàn)性質(zhì)、漸開(kāi)線(xiàn)齒輪嚙合特性，漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的展成加工原理、齒輪根切，齒輪傳動(dòng)的主要失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，常用齒輪材料及熱處理的選用，齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方法。

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)6.1

概述能保證恒定的傳動(dòng)比適用的功率和圓周速度范圍廣

結(jié)構(gòu)緊湊

效率高，η＝0.94～0.99

工作可靠且壽命長(zhǎng)

優(yōu)點(diǎn)：制造齒輪需要專(zhuān)用設(shè)備和刀具，成本較高對(duì)制造和安裝精度的要求高不宜用于長(zhǎng)距離的傳動(dòng)

缺點(diǎn)：2.齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型

2.齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型

3.齒輪的精度

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定齒輪的精度為0～12級(jí)，0級(jí)精度最高，12級(jí)精度最低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)的用途、使用條件、傳遞功率以及齒輪的圓周速度等合理確定齒輪的精度等級(jí)。最常用的齒輪精度為6～9級(jí)。

表6-16～9級(jí)精度齒輪的應(yīng)用精度等級(jí)圓周速度v/(m·s-1)應(yīng)用直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪直齒錐齒輪6≤15≤25≤9高速、重載的齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車(chē)和機(jī)床中重要齒輪。分度機(jī)構(gòu)中的齒輪傳動(dòng)7≤10≤17≤6高速、中載或中速、重載的齒輪傳動(dòng)，如標(biāo)準(zhǔn)系列減速器中的齒輪、汽車(chē)和機(jī)床中的齒輪8≤5≤10≤3一般機(jī)械中無(wú)特殊精度要求的齒輪9≤3≤3.5≤2.5用于低速、不重要的齒輪或沒(méi)有精度要求的齒輪6.2.1

漸開(kāi)線(xiàn)的形成

6.2

漸開(kāi)線(xiàn)齒廓如右圖所示：當(dāng)直線(xiàn)L沿半徑為rb的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線(xiàn)上任一點(diǎn)K的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線(xiàn)，該圓稱(chēng)為基圓，直線(xiàn)L稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)的發(fā)生線(xiàn)。

6.2.2漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)

②漸開(kāi)線(xiàn)上任意點(diǎn)的法線(xiàn)切于基圓。③N點(diǎn)為曲率中心，NK為曲率半徑。⑥基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線(xiàn)。①AN=KN漸開(kāi)線(xiàn)起始點(diǎn)A處曲率半徑為0。發(fā)生線(xiàn)L--K點(diǎn)法線(xiàn)---基圓切線(xiàn)---K點(diǎn)的曲率半徑四線(xiàn)合一

⑤漸開(kāi)線(xiàn)形狀取決于基圓，當(dāng)rb→∞，變成直線(xiàn)。④壓力角隨著向徑rK改變。

6.2.3漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特點(diǎn)（1）

由三心定理：點(diǎn)C就是兩齒輪的相對(duì)速度瞬心，則兩輪在C點(diǎn)具有相同的絕對(duì)速度

則：

實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)由漸開(kāi)線(xiàn)性質(zhì)：C點(diǎn)是定直線(xiàn)N1N2與連心線(xiàn)O1O2交點(diǎn)，為固定點(diǎn)。無(wú)論兩齒廓在何處嚙合，C點(diǎn)的位置都不變。i為常值6.2.3漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特點(diǎn)（2）

由ΔO1CN1∽ΔO2CN2，則有：

中心距可分性

漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的瞬時(shí)傳動(dòng)比：與兩輪的節(jié)圓半徑成反比；與兩輪的基圓半徑成反比；

與中心距無(wú)關(guān)。6.2.3漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特點(diǎn)（3）

四線(xiàn)合一

N1N2是嚙合點(diǎn)的軌跡，稱(chēng)為嚙合線(xiàn)。內(nèi)公切線(xiàn)－嚙合線(xiàn)－公法線(xiàn)－正壓力作用線(xiàn)：四線(xiàn)重合

嚙合線(xiàn)又是接觸點(diǎn)的法線(xiàn)，正壓力總是沿法線(xiàn)方向，故正壓力方向不變。6.2.3漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特點(diǎn)（4）

嚙合線(xiàn)與過(guò)C點(diǎn)的兩節(jié)圓的公切線(xiàn)tt的所夾的銳角稱(chēng)為嚙合角，用表示。

嚙合角不變嚙合角在數(shù)值上等于漸開(kāi)線(xiàn)在節(jié)圓上的壓力角。嚙合角不變表示齒廓間壓力方向不變。

6.3.1

直齒圓柱齒輪各部分名稱(chēng)及代號(hào)

6.3

漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算pnr齒頂圓——

da、ra齒根圓——

df、rf齒厚——sk

齒槽寬——ek

齒距——pk=sk+ek

齒頂高h(yuǎn)a齒根高

hf齒全高

h=ha+hf齒寬——BhahfhrbOBprapb分度圓——人為規(guī)定的計(jì)算基準(zhǔn)圓表示符號(hào)：

d、r、s、e，p=s+e法向齒距——pnseskek=pbrfpk6.3.2

直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)

②模數(shù)——m①齒數(shù)——z，分度圓周長(zhǎng)：πd=zp,稱(chēng)為模數(shù)m

。模數(shù)的單位：mm，它是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)大，尺寸也大。

d=mz，r=mz/2人為規(guī)定：

m=p/π只能取某些簡(jiǎn)單值，m=4z=16m=2z=16m=1z=16為了便于制造、檢驗(yàn)和互換使用，國(guó)標(biāo)GB1357-87規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。表6-2漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪模數(shù)(GB/T1357－1987)單位：mm第一系列0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50第二系列0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，(3.25)，3.5，(3.75)，4.5，5.5，(6.5)，7，9，(11)，14，18，22，28，(30)，36，45說(shuō)明：1)本表適用于漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法面模數(shù)。

2)優(yōu)先采用第一系列，括號(hào)中的模數(shù)盡可能不用。6.3.2

直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)(2)

6.3.2

直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)(3)

Oωrb速度方向正壓力方向α1AαiαiB1K1r1BiKiri③壓力角漸開(kāi)線(xiàn)上各點(diǎn)的壓力角不等，分度圓上的壓力角簡(jiǎn)稱(chēng)壓力角。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)壓力角＝20°。

④

齒頂高系數(shù)

ha*

齒頂高h(yuǎn)a=ha*mha*=1，短齒ha*=0.8⑤頂隙系數(shù)

c*

齒根高h(yuǎn)f=（ha*+c*）mc*=0.25

短齒c*=0.3

標(biāo)準(zhǔn)齒輪：

m、α、ha*、c*為標(biāo)準(zhǔn)值，而且e＝s的齒輪。6.3.3

漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算名稱(chēng)代

號(hào)計(jì)算公式分度圓直徑d

d=mz齒頂高h(yuǎn)a

ha＝

ha*m齒根高h(yuǎn)f

hf

＝

(ha*＋c*)m齒高h(yuǎn)

h＝

ha＋

hf頂隙c

c

＝

c*m齒頂圓直徑da

da=d+2ha齒根圓直徑df

df=d

-2

hf基圓直徑db

db=d

cos齒距p

p＝

mπ齒厚s齒槽寬e標(biāo)準(zhǔn)中心距a基圓齒距pbpb=pcos1)輪齒與齒槽正好與外齒輪相反。2)df>d>da3)為保證齒廓全部為漸開(kāi)線(xiàn)，要求da>db。，da＝d-2ha,df＝d+2hf結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輪齒分布在空心圓柱體內(nèi)表面上。不同點(diǎn)：rrbrfrapnhNαsehahfpBO6.3.4

內(nèi)齒輪特點(diǎn)：1)壓力角處處相等，且等于齒形角，

2)齒距處處相等:p=πm其它參數(shù)的計(jì)算與外齒輪相同,

如：

s=πm/2

e=πm/2

esppnBhahfz→∞的特例。齒廓曲線(xiàn)（漸開(kāi)線(xiàn)）→直線(xiàn)ha=ha*mhf=(ha*+c*)mpn=pcosαα為常數(shù)。ααα3)分度線(xiàn)：與齒頂線(xiàn)平行且齒厚

s=

e的直線(xiàn)。

是計(jì)算齒條尺寸的基準(zhǔn)線(xiàn)。

6.3.5

齒條6.4.1

漸開(kāi)線(xiàn)齒輪正確嚙合條件6.4

漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的嚙合

要使進(jìn)入嚙合區(qū)內(nèi)的各對(duì)齒輪都能正確地進(jìn)入嚙合，兩齒輪的相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的法向距離應(yīng)相等：

pb1=pb2將pb=πmcosα代入得：

m1cosα1=m2cosα2因m和α都取標(biāo)準(zhǔn)值，使上式成立的條件為：m1=m2，α1=α2結(jié)論：一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的正確嚙合條件是它們模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。pb2pb1rb2r2O2rb1r1O1ω1ω2PN1N2B2B16.4.2標(biāo)準(zhǔn)中心距(正確安裝條件)一對(duì)正確嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，需一個(gè)齒輪的齒厚和配對(duì)齒輪的槽寬相等。所以，安裝時(shí)要使兩輪的分度圓相切，即分度圓與節(jié)圓重合。此時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距：

6.4.3連續(xù)傳動(dòng)條件一對(duì)齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件：實(shí)際嚙合線(xiàn)B1B2的長(zhǎng)度大于或等于齒輪的法向齒距B2K。由于B2K＝pb，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件可表示為：B1B2≥pb

定義重合度：理論上，ε＝1就可以保證齒輪連續(xù)傳動(dòng).由于齒輪制造安裝誤差等原因，一般機(jī)械常取ε≥1.1～1.4。6.5.1

仿形法6.5

漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的加工指狀銑刀加工盤(pán)銑刀加工仿形法的優(yōu)點(diǎn)是加工方法簡(jiǎn)單，不需要專(zhuān)用機(jī)床。缺點(diǎn)是精度難以保證，生產(chǎn)效率低。因此，仿形法只適用于修配、單件生產(chǎn)及加工精度要求不高的齒輪。齒輪插刀加工i=ω0/ω=z/z0讓刀運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)ωω0展成運(yùn)動(dòng)ω0ω齒條插刀加工進(jìn)給切削讓刀ωv范成V＝ωr＝ωmz/26.5.2

展成法h*amh*amc*mc*m頂線(xiàn)滾刀切齒加工6.5.2

展成法(2)6.6

根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)及變位齒輪

不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為：

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪6.7

齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)概述輪齒折斷齒面磨損齒面點(diǎn)蝕齒面膠合塑性變形6.7.1

齒輪傳動(dòng)的失效形式

6.7.2

齒輪傳動(dòng)的設(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。保證足夠的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，除以上兩設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。6.7.3

常用齒輪材料及熱處理

齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌。

表6-4

幾種常用齒輪材料材料種類(lèi)牌號(hào)熱處理方法硬度強(qiáng)度極限σb/MPa屈服極限σS/MPa應(yīng)用范圍優(yōu)質(zhì)碳素鋼45正火調(diào)質(zhì)表面淬火169～217HBS217～255HBS48～55HRC588628750294343450低速輕載低速中載高速中載合金鋼40Cr調(diào)質(zhì)表面淬火241～286HBS48～55HRC686980490700中速中載高速中載，無(wú)劇烈沖擊20Cr滲碳淬火56～62HRC650400高速中載，承受沖擊20CrMnTi滲碳淬火56～62HRC1080850鑄鋼ZG310-570正火163～197HBS570310中速中載，大直徑場(chǎng)合ZG340-640正火179～207HBS640340球墨鑄鐵QT500-7－170～230HBS500320低、中速輕載，較小沖擊灰鑄鐵HT300－169～255HBS300低速輕載，沖擊很小6.8

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.8.1

輪齒的受力分析和計(jì)算載荷

作用在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上的各對(duì)作用力和反作用力大小相等，方向相反;主動(dòng)輪上的切向力的方向與受力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，從動(dòng)輪上切向力的方向與受力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同；徑向力的方向分別指向各自輪心。計(jì)算載荷與載荷因數(shù)由于制造誤差，輪齒、軸和軸承受載后變形，以及傳動(dòng)中工作載荷和速度的變化等，使輪齒上所受的實(shí)際載荷大于名義載荷，輪齒強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)按計(jì)算載荷:

式中，K──載荷因數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)可取K＝1.2～2。6.8.2

齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

接觸應(yīng)力最大值可由赫茲(Hertz)公式計(jì)算，其值為:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

6.8.3

齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算

按右圖簡(jiǎn)化計(jì)算并略去壓應(yīng)力和切應(yīng)力，危險(xiǎn)截面上的彎曲應(yīng)力為：

引入相關(guān)系數(shù)并整理可得齒根完全疲勞強(qiáng)度的校核公式和設(shè)計(jì)公式：

6.8.4

許用應(yīng)力計(jì)算－許用接觸應(yīng)力6.8.4

許用應(yīng)力計(jì)算－許用接觸應(yīng)力(c)調(diào)質(zhì)鋼及鑄鋼(d)滲碳淬火及表面淬火鋼

6.8.4

許用應(yīng)力計(jì)算－許用接觸應(yīng)力圖6-23接觸疲勞壽命因數(shù)ZN1－允許一定點(diǎn)蝕的正火碳鋼，球墨鑄鐵，滲碳淬火的滲碳鋼；2－同1，不允許出現(xiàn)點(diǎn)蝕；3－碳鋼調(diào)質(zhì)后氣體氮化、氮化鋼氣體氮化，灰鑄鐵；4－碳鋼調(diào)質(zhì)后液體氮化安全因數(shù)軟齒面(≤350HBS)硬齒面(≥350HBS)重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪SH1.0～1.11.1～1.21.36.8.5

許用應(yīng)力計(jì)算－許用彎曲應(yīng)力6.8.5

許用應(yīng)力計(jì)算－許用彎曲應(yīng)力(d)滲碳淬火及表面淬火鋼6.8.5

許用應(yīng)力計(jì)算－許用彎曲應(yīng)力圖6-25彎曲疲勞壽命因數(shù)YN

1－正火、調(diào)質(zhì)的碳鋼，球墨鑄鐵；2－滲碳淬火的滲碳鋼；3－氮化鋼氣體氮化，灰鑄鐵；4－碳鋼調(diào)質(zhì)后液體氮化安全因數(shù)軟齒面(≤350HBS)硬齒面(≥350HBS)重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪SF1.3～1.41.4～1.61.6～2.26.8.5

參數(shù)選擇

1.齒數(shù)比

u

齒數(shù)比u＝z2/z1，u值總是大于或等于1的。一般減速傳動(dòng)取u≤5；增速傳動(dòng)取u≤1.5～2；開(kāi)式傳動(dòng)或手動(dòng)傳動(dòng)u可大些。2.齒數(shù)z

在滿(mǎn)足輪齒彎曲強(qiáng)度的條件下，宜取較多的齒數(shù)。通常取z1＝20～40。3.模數(shù)m

模數(shù)m應(yīng)符合國(guó)標(biāo)GB/T1357－1987規(guī)定?？紤]到開(kāi)式齒輪傳動(dòng)磨損，應(yīng)將初算的模數(shù)值增大10％～20。4.齒寬因數(shù)

增大齒寬能縮小齒輪的徑向尺寸，但齒寬越大，載荷沿齒寬分布越不均勻?？砂聪卤磉x取。齒輪相對(duì)于軸承的位置齒面硬度軟齒面(大齒輪或大、小齒輪硬度≤350HBS)硬齒面(≥350HBS)(大、小齒輪硬度≥

350HBS)對(duì)稱(chēng)布置非對(duì)稱(chēng)布置懸臂布置0.8～1.40.6～1.20.3～0.40.4～0.90.3～0.60.2～0.256.9

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.9.1

齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)

傳動(dòng)逐漸進(jìn)入和逐漸退出嚙合，重合度較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)大。具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)。適合用于高速和大功率場(chǎng)合。缺點(diǎn)：工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向力，使軸承的組合設(shè)計(jì)變的復(fù)雜。

6.9.2

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算(1)螺旋角β通常取β＝8o～20o。斜齒圓柱齒輪有左旋和右旋之分，其判別方法與螺紋相同。

將斜齒圓柱齒輪的分度圓柱展開(kāi)，該圓柱上的螺旋線(xiàn)便成為斜直線(xiàn)。斜直線(xiàn)與齒輪軸線(xiàn)之間的夾角就是分度圓柱上的螺旋角，用β表示。

6.9.2

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算(2)模數(shù)mn和壓力角

n垂直于齒輪軸線(xiàn)的平面稱(chēng)為端平面，其模數(shù)稱(chēng)端面模數(shù)m

t垂直于分度圓柱上螺旋線(xiàn)的平面稱(chēng)法向平面,模數(shù)稱(chēng)法面模數(shù)m

n法面模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。法向壓力角

n與刀具的齒形角相同，為標(biāo)準(zhǔn)值。6.9.2

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算(3)正確嚙合條件一對(duì)斜齒圓柱齒輪嚙合，除要求兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等外，還要求兩輪的螺旋角大小相等、旋向相反。

6.9.2

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算(4)幾何尺寸計(jì)算正常齒標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算見(jiàn)下表

名稱(chēng)代號(hào)計(jì)算公式齒頂高h(yuǎn)a頂

隙c齒根高h(yuǎn)f齒

高h(yuǎn)分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df中心距a6.9.2

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和尺寸計(jì)算(5)當(dāng)量齒數(shù)zv和最少齒數(shù)zmin6.9.3

斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算1.受力分析螺旋角越大，軸向力也越大，這就限制了斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)采用較大的螺旋角，通常取β＝8°～20°。為克服這一缺點(diǎn)，可采用人字齒輪傳動(dòng)，如圖所示。由于作用在兩半齒圈上的軸向力可抵消，故β可大到20°～40°，常取30°左右。人字齒輪制造困難，一般用在大功率的傳動(dòng)裝置中。2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度與其當(dāng)量直齒圓柱齒輪相近，斜齒圓柱齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算可采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算公式

鑒于斜齒圓柱齒輪具備傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，載荷因數(shù)K可隨螺旋角β的增大適當(dāng)取小。

3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算

斜齒圓柱齒輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核也可采用其當(dāng)量直齒圓柱齒輪的校核公式，只需將模數(shù)m改為m

n

綜合齒形因數(shù)YFS＝Y(jié)Fa

YSa按當(dāng)量齒數(shù)

z

v由表6-5查取，載荷因數(shù)K可隨螺旋角β的增大適當(dāng)取小。

6.10直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.10.1

基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算

錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞相交軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力錐齒輪有分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐和基圓錐。它們的錐底圓分別稱(chēng)為分度圓、齒頂圓、齒根圓和基圓，其直徑依次用d、da、df和db表示。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定錐齒輪大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m大端分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，一般取

=20o

圓錐齒輪模數(shù)系列(摘自GB1368-1990)… 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.5 0.60.70.80.9 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 22.252.52.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 55.566.5 7 8 9 10 11 12 14161820 22 25 28 30 32 36 404550分度圓錐母線(xiàn)與軸線(xiàn)間的夾角稱(chēng)為分度圓錐角，用δ表示。

常用軸交角：

錐齒輪齒寬用b表示。一般b≤0.35R，常取齒寬因數(shù):軸交角∑=90o的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比:軸交角∑=90o的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算:名稱(chēng)代號(hào)計(jì)算公式分度圓錐角δ1分度圓直徑dd=mz齒頂高h(yuǎn)aha＝

ha*m，其中ha*＝1頂

隙cc

＝

c*m，其中c*＝0.2齒根高h(yuǎn)fhf

＝

(ha*＋c*)m＝

1.2m齒

高h(yuǎn)h＝

ha＋

hf

＝

2.2m齒頂圓直徑dada=d+2hacosδ齒根圓直徑dfdf=d

-2

hf

cosδ錐距R齒寬b齒頂角

a齒根角

f6.10.2

背錐與當(dāng)量齒數(shù)

6.10.3直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的受力分析圓錐齒輪的圓周力Ft和徑向力Fr方向的確定與直齒圓柱齒輪相同，軸向力Fa的方向由圓錐齒輪的小端指向大端。6.10.4直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算（1）

齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)α＝20o、∑=90o、兩齒輪材料均為鋼時(shí)的設(shè)計(jì)公式

校核公式6.