機(jī)械設(shè)計(jì)第十一章 齒輪傳動(dòng)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)朱江機(jī)械基礎(chǔ)教研室(多媒體教案)1§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)的輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算§11-7設(shè)計(jì)圓柱齒輪時(shí)材料和參數(shù)的選擇§11-8斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§11-9直齒錐齒輪傳動(dòng)§11-10齒輪的構(gòu)造§11-11齒輪傳動(dòng)的潤滑和效率§11-12圓弧齒輪傳動(dòng)簡介第十一章齒輪傳動(dòng)2§11-1輪齒的失效形式1、輪齒折斷輪齒的主要失效形式有五種3※突然折斷（過載折斷）：因短時(shí)的意外的嚴(yán)重過載引起的輪齒斷裂；※疲勞折斷：最終導(dǎo)致輪齒折斷。在變應(yīng)力的作用下，當(dāng)輪齒的根部所受的彎曲應(yīng)力超過疲勞極限時(shí)：輪齒的根部將會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋；隨著變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋逐漸擴(kuò)展；脆性材料塑性材料措施：增大齒根圓角半徑；正變位，增大模數(shù)；強(qiáng)化處理：噴丸、滾壓處理；原因：齒根彎曲應(yīng)力大；齒根應(yīng)力集中4齒輪傳動(dòng)過程中齒根彎曲應(yīng)力齒輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):齒根彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力齒輪雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力5分析中間齒輪的齒根彎曲應(yīng)力齒根彎曲應(yīng)力為:對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力中間齒輪在傳動(dòng)過程中,其輪齒雙齒側(cè)都在工作;惰輪6分析中間齒輪的齒根彎曲應(yīng)力齒根彎曲應(yīng)力為:脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力中間齒輪在傳動(dòng)過程中,其輪齒單齒側(cè)工作;★應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加了一倍;主動(dòng)輪7輪齒雙齒側(cè)工作：

齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。輪齒單齒側(cè)工作時(shí)：齒根彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力。82、齒面點(diǎn)蝕9原因:(1)輪齒在節(jié)線處嚙合時(shí)，同時(shí)參與嚙合的齒較少，表面接觸應(yīng)力較大；

(2)齒面滑動(dòng)速度較小且速度方向有變化，齒面間不易形成油膜，摩擦力大。措施：

提高材料的硬度；加強(qiáng)潤滑，提高油的粘度

點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線附近的齒根面上，然后向其它部位擴(kuò)展。103、齒面膠合※高速重載：散熱不良，滑動(dòng)速度大，齒面粘連后撕脫——熱膠合?！退僦剌d：一般沒有很大的摩擦熱，兩接觸齒面間的表面膜被刺破而產(chǎn)生粘著后撕脫——冷膠合。措施：減小模數(shù)，降低齒高；抗膠合能力強(qiáng)的潤滑油；材料的硬度及配對(duì)。114、齒面磨損原因：砂粒、金屬屑措施：加強(qiáng)潤滑；開式傳動(dòng)改閉式傳動(dòng).125、齒面塑性變形措施：材料的選擇及硬度、添加減摩添加劑的潤滑油。產(chǎn)生塑性變形后在齒面節(jié)線處產(chǎn)生凸棱。13常用的齒輪材料§11-2齒輪材料及熱處理鋼(鍛鋼、鑄鋼)、鑄鐵、非金屬材料；(參見P166表11-1)齒輪材料的選用原則

1.滿足工作條件的要求（強(qiáng)度條件）；

2.考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法；當(dāng)要求齒輪尺寸盡可能小時(shí)，應(yīng)采用高強(qiáng)度合金鋼；當(dāng)要求齒輪尺寸在200~400mm時(shí)，毛坯成型方法應(yīng)采用鍛造；當(dāng)要求齒輪尺寸很大（400~600mm）時(shí)，毛坯成型方法應(yīng)采用鑄造；14（P66表11-1）常用齒輪材料

鋼：45

、40Cr、20CrMnTi

鑄鋼：ZG310-570

鑄鐵：HT300、QT500-7

有色金屬：銅合金、鋁合金

非金屬：夾布塑膠、尼龍15齒輪常用的熱處理方法調(diào)質(zhì)正火表面淬火滲碳淬火表面氮化軟齒面。改善機(jī)械性能，增大強(qiáng)度和韌性;硬齒面。接觸強(qiáng)度高、耐磨性好、可抗沖擊;配對(duì)齒輪均采用軟齒面時(shí)：☆小齒輪受載次數(shù)多，故材料應(yīng)選好些，熱處理硬度高于大齒輪（約20~50HBS）（HBS≤350）（HBS>350）配對(duì)齒輪均采用硬齒面時(shí)：☆也因小齒輪受載次數(shù)較多，熱處理硬度應(yīng)稍高于大齒輪;16齒輪傳動(dòng)的誤差§11-3齒輪傳動(dòng)的精度齒形誤差齒距誤差齒向誤差影響傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性影響瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)比的恒定性影響輪齒上載荷分布的均勻性17齒輪傳動(dòng)精度GB10095—1988對(duì)圓柱齒輪及齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)1級(jí)的精度等級(jí)最高,12級(jí)的精度等級(jí)最低;機(jī)械工程中常用的是:6~9級(jí)精度;《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P170在銑床上加工齒輪（成形法）：插齒機(jī)加工齒輪：在磨齒機(jī)上磨齒：滾齒機(jī)加工齒輪：經(jīng)濟(jì)精度為：8、9級(jí)精度；經(jīng)濟(jì)精度為：7、8級(jí)精度；經(jīng)濟(jì)精度為：6、7級(jí)精度；經(jīng)濟(jì)精度為：5級(jí)精度以上；各種精度等級(jí)齒輪的適用范圍P174表16-3一般減速器中的齒輪：精度為：8、9級(jí)精度；18齒輪的材料、熱處理方式、齒輪精度等級(jí)齒輪的材料：45熱處理方式：正火或調(diào)質(zhì)齒輪精度等級(jí)：8齒輪均采用軟齒面時(shí)：①滾齒加工②熱處理齒輪的材料：45熱處理方式：正火或調(diào)質(zhì)齒輪精度等級(jí)：6齒輪均采用軟齒面時(shí)：①滾齒加工②熱處理③剃齒19齒輪的材料、熱處理方式、齒輪精度等級(jí)齒輪的材料：45熱處理方式：淬火齒輪精度等級(jí)：8齒輪的材料：20Cr熱處理方式：表面滲碳淬火齒輪精度等級(jí)：8齒輪均采用硬齒面時(shí)：①滾齒加工②熱處理20齒輪的材料：45熱處理方式：淬火齒輪精度等級(jí)：5齒輪的材料：20Cr熱處理方式：表面滲碳淬火齒輪精度等級(jí)：5齒輪均采用硬齒面時(shí)：①滾齒加工②熱處理③磨齒加工齒輪的材料、熱處理方式、齒輪精度等級(jí)21一、輪齒上的作用力（★）§11-4直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷忽略嚙合輪齒間的摩擦力，認(rèn)為嚙合輪齒間的作用力垂直于齒面，即法向載荷Fn

。將Fn

在節(jié)點(diǎn)P處分解為相互垂直的兩個(gè)力:圓周力Ft

與徑向力Fr。22兩個(gè)力的

大

小:單位:KW單位:r/min23★兩個(gè)力的方向:指向齒輪的中心阻礙主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪24作用在主動(dòng)輪上的：

圓周力Ft1:與n1的方向相反;作用在從動(dòng)輪上的：

圓周力Ft2

:與n2的方向相同;既:Ft1,Ft2大小相等,方向相反;徑向力Fr1:指向O1;Fr2:指向O2

;既:Fr1,Fr2大小相等,方向相反;25二、計(jì)算載荷名義載荷26計(jì)算載荷或使用系數(shù)動(dòng)載系數(shù)齒向載荷分配系數(shù)

齒間載荷分配系數(shù)載荷系數(shù)K：見P169表11-327考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加動(dòng)載荷影響的系數(shù);使用系數(shù)KA(工作情況系數(shù))這種動(dòng)載荷取決于:

原動(dòng)機(jī)的特性從動(dòng)機(jī)的特性質(zhì)量比聯(lián)軸器類型運(yùn)行狀態(tài)等。28制造過程中的基圓齒距誤差、齒形誤差、輪齒受變形等引起齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生角速度變化，導(dǎo)致動(dòng)載荷和嚙合沖擊而產(chǎn)生內(nèi)部附加動(dòng)載荷。動(dòng)載系數(shù)KV29考慮齒輪的制造和安裝誤差，以及軸、軸承及箱體的變形而引起載荷沿齒寬方向分布不均勻的影響系數(shù)。造成輪齒載荷沿接觸線分布不均勻的主要原因：

軸上位置；軸及支承剛度；制造和安裝精度。齒向載荷分配系數(shù)Kβ30兩對(duì)以上齒輪嚙合時(shí)，載荷分配不均;表面硬度：硬度愈高，載荷分配愈不均;精度等級(jí)：精度低，載荷分配不均嚴(yán)重;齒間載荷分配系數(shù)Kα31齒面接觸應(yīng)力§11-5直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算32彈性系數(shù)以KFt取代Ft節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)兩齒輪外嚙合兩齒輪內(nèi)嚙合33齒面接觸強(qiáng)度彈性系數(shù)ZE:見P171表11-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH:標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)為2.5b:齒輪寬度(mm)d1:小齒輪的分度圓直徑(mm)T1:主動(dòng)輪傳遞的轉(zhuǎn)矩(N?mm)接觸疲勞極限值:見P166表11-1安全系數(shù)

:見P171表11-5計(jì)算應(yīng)力許用應(yīng)力34計(jì)算應(yīng)力：許用應(yīng)力：當(dāng)齒輪材料及熱處理方式不同時(shí)：35齒面接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式齒寬系數(shù)見P175表11-636１、定Z12、計(jì)算m3、m取標(biāo)準(zhǔn)4、計(jì)算Z25、計(jì)算齒輪的寬度6、計(jì)算齒輪的其它尺寸

（取大、取標(biāo)準(zhǔn)）

（取整）

（取整）

（取圓整）37齒根危險(xiǎn)截面§11-6直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算建立力學(xué)模型：假設(shè)全部載荷作用于一個(gè)輪齒的齒頂；不計(jì)徑向分力產(chǎn)生的壓應(yīng)力；

用30°切線法確定危險(xiǎn)截面。38危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力39齒形系數(shù)YFa

是考慮齒形對(duì)齒根彎曲應(yīng)力影響的系數(shù);只與齒的形狀有關(guān)(齒數(shù)、變位系數(shù)）與輪齒的模數(shù)m

無關(guān)；它表示輪齒的幾何形狀對(duì)抗彎能力的影響;

齒形系數(shù)YFa

:見P173圖11-840YFa

、YSa

愈小，輪齒的彎曲強(qiáng)度越高；齒根應(yīng)力集中系數(shù)齒根應(yīng)力集中系數(shù)

YSa:見P174圖11-9輪齒的彎曲強(qiáng)度41即：配對(duì)的大小齒輪的彎曲應(yīng)力不等;因有齒輪齒數(shù)：Z1<Z2P173圖11-8：YFa1＞YFa2則有齒輪齒根彎曲疲勞應(yīng)力:σF1≠σF2P174圖11-9：YSa1<YSa242[σF1]

≠[σF2]由于兩個(gè)齒輪的材料硬度的不同：HBS1≠HBS2所以應(yīng)當(dāng)有：43齒根彎曲疲勞極限值：見P166表11-1安全系數(shù)

:見P171表11-5齒根彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力時(shí)→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值×0.744輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式因?yàn)橛校?5§11-7設(shè)計(jì)圓柱齒輪時(shí)材料和參數(shù)的選擇一、材料※在閉式齒輪傳動(dòng)中：軟齒面齒輪:HBS≤350(調(diào)質(zhì),正火鋼)

主要失效形式：

首先是：齒面點(diǎn)蝕其次是：齒根彎曲疲勞斷裂

齒面點(diǎn)蝕→齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞斷裂→齒根彎曲疲勞強(qiáng)度★按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。(按σH設(shè)計(jì)，按σF校核)46按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。(按σH設(shè)計(jì)，按σF校核)軟齒面齒輪:HBS≤350(調(diào)質(zhì),正火鋼)★按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算(按σH設(shè)計(jì))★按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算(按σF

校核)47※在閉式齒輪傳動(dòng)中：硬齒面齒輪:HBS>350(淬火鋼)

主要失效形式：

首先是：齒根彎曲疲勞斷裂其次是：齒面點(diǎn)蝕★按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。(按σF

設(shè)計(jì)，按σH

校核)★按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算(按σF設(shè)計(jì))★按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算(按σH

校核)48

※在開式齒輪傳動(dòng)中（作設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)）：按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，考慮磨損的影響適當(dāng)增大模數(shù)（10～15%）。主要失效形式：齒面磨損

★按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算(按σF設(shè)計(jì))49★按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算(按σF

校核)

※在開式齒輪傳動(dòng)中（作校核計(jì)算時(shí)）：★許用彎曲應(yīng)力為→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值×0.8501、齒數(shù)比u二、主要參數(shù)

齒數(shù)比u=Z2/Z1，u不宜選擇得過大，否則大小齒輪的尺寸相差懸殊，增大傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。一般對(duì)于直齒圓柱齒輪u≤5

；當(dāng)傳動(dòng)比大時(shí)，可采用兩級(jí)傳動(dòng)或多級(jí)傳動(dòng)。對(duì)開式傳動(dòng)或手動(dòng)傳動(dòng)，必要時(shí)單級(jí)傳動(dòng)的u可取8-12。512、齒數(shù)Z

d不變，即中心距a為定值時(shí)：z1↑，重合度↑，傳動(dòng)平穩(wěn)；同時(shí)模數(shù)相應(yīng)減小，能節(jié)約材料及加工量；

開式傳動(dòng)

：z1=17～20；閉式傳動(dòng)：z1=20～403、齒寬系數(shù)Φd及齒寬b輪齒越寬，載荷分布的不均勻性就越大。對(duì)稱布置非對(duì)稱布置懸臂布置52

閉式齒輪傳動(dòng):取

軟齒面:對(duì)稱布置0.8～1.4

非對(duì)稱布置0.6～1.2

懸臂布置0.3～0.4

硬齒面:對(duì)稱布置(0.8～1.4)/2

非對(duì)稱布置(0.6～

1.2)/2

懸臂布置(0.3～

0.4)/2開式齒輪傳動(dòng):取0.3～0.4齒寬系數(shù)Φd53齒寬b為便于裝配：取b1=b2+(5~10)mmb2=b=Φd

d1b1=b2b1>b2

（取圓整）54P175例11-1在閉式齒輪傳動(dòng)中：軟齒面齒輪:HBS≤350(調(diào)質(zhì),正火鋼)

按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算55因?yàn)辇X輪材料及熱處理的不同，所以就有：[σH1]≠[σH2]故設(shè)計(jì)時(shí)：[σH]

=

min{[σH1]

,[σH2]

}56算得d1后:(1).選取的z1;(2).求出m

后，再取大、取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù);57Z2=u

×

Z1

(取整)Z1、Z2：最好為一奇一偶（考慮到齒面磨損的均勻性）?！铮簜鲃?dòng)比誤差為:[(u

-u實(shí))

/

u]×100%≤±3%~5%★：中心距應(yīng)為圓整數(shù)(即以0或5結(jié)尾的數(shù)）;58按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核即：配對(duì)的大小齒輪的彎曲應(yīng)力不等;齒輪齒數(shù)Z1<Z2YFa1＞YFa2齒輪齒根彎曲疲勞應(yīng)力:σF1≠σF2YSa1<YSa259[σF1]

＞[σF2]齒面硬度HBS1>HBS2齒輪精度等級(jí)的選擇:P168表11-2故：應(yīng)分別進(jìn)行校核計(jì)算60§11-8斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、輪齒上的作用力（★）垂直于齒面的法向載荷Fn可分解為相互垂直的三個(gè)分力:

圓周力：Ft

徑向力：Fr

軸向力：Fa61力的

大

小:62★力的方向:作用在主動(dòng)輪上的：

圓周力Ft1:與n1的方向相反;

徑向力Fr1:指向O1;

63作用于主動(dòng)輪上的軸向力Fa１1.主動(dòng)輪:

左旋→左手右旋→右手2.四指與主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致握住齒輪軸線；３.則母指的指向?yàn)槠漭S向力(Fa1)的方向.64Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2★

斜齒圓柱齒輪的受力分析：從動(dòng)輪圓周力(Ft2)：與轉(zhuǎn)向相同;徑向力(Fr2)：指向圓心;軸向力(Fa2)：與Fa1反向;主動(dòng)輪圓周力(Ft1)：與轉(zhuǎn)向相反；徑向力(Fr1)：指向圓心;軸向力(Fa1)：用(左/右手法則)判斷;65

Ft1

與Ft2是一對(duì)力

Fr1

與

Fｒ2是一對(duì)力

Fa1

與

Fａ2是一對(duì)力Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa266斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析:（螺旋角的大小和方向的選擇）

n2n2齒輪的旋向?qū)SII上的軸向力的影響Fa1Fa1Fa2Fa3Fa2Fa367

n2Fa1Fa2Fa3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析:Ⅱ軸上的軸向力=Fa2+Fa3Ⅱ軸上的兩個(gè)齒輪的旋向相反；68Ⅱ軸上的軸向力=Fa2-Fa3n2Fa1Fa2Fa3Ⅱ軸上的兩個(gè)齒輪的旋向相同；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析:69齒面接觸應(yīng)力及強(qiáng)度條件彈性系數(shù)ZE:見P171表11-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH:標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)為2.5螺旋角系數(shù)70齒面接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式Φd：見P175表11-6螺旋角系數(shù)Zβ:初設(shè):β=12071齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí):→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值×0.7★：齒輪雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力齒根彎曲疲勞極限值：見P166表11-1安全系數(shù)

:見P171表11-5P188習(xí)題11-11已知單級(jí)閉式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，P=10KW，n1=1470r/min,i=4.3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),雙向傳動(dòng)，中等沖擊載荷,設(shè)小齒輪用40MnB調(diào)質(zhì)，大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，Z1=21，試計(jì)算此單級(jí)斜齒齒輪傳動(dòng)。72已知單級(jí)閉式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，P=10KW，n1=1470r/min,i=4.3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),雙向傳動(dòng)，中等沖擊載荷,設(shè)小齒輪用40MnB調(diào)質(zhì)，大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，Z1=21，試計(jì)算此單級(jí)斜齒齒輪傳動(dòng)。★：小齒輪用40MnB調(diào)質(zhì)，大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)；在閉式齒輪傳動(dòng)中：軟齒面齒輪:HBS≤350(調(diào)質(zhì),正火鋼)

按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。73★：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式彈性系數(shù)ZE:見P171表11-4→鍛鋼對(duì)鍛鋼：ZE=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH:標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)為2.5螺旋角系數(shù)Zβ:★初設(shè):β=12074Φd：見P175表11-6→軟齒面齒輪、對(duì)稱布置→╳╳因?yàn)辇X輪材料及熱處理的不同，所以就有：[σH1]≠[σH2]故設(shè)計(jì)時(shí)：[σH]

=

min{[σH1]

,[σH2]

}75★:設(shè)計(jì)計(jì)算出d1后取大、取標(biāo)準(zhǔn)值

;

→Z2=i

×

Z1

(取整)76反算出齒輪的分度圓螺旋角β（β≤250）；計(jì)算中心距a并取圓整數(shù)；初設(shè)的螺旋角(120)圓整后的中心距77b2=b=Φd

d1★：按反算出齒輪的分度圓螺旋角β計(jì)算齒輪的幾何尺寸；（取圓整數(shù)）★：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核78輪齒的彎曲應(yīng)力及強(qiáng)度條件YSa齒根應(yīng)力集中系數(shù)

:見P174圖11-9YFa齒形系數(shù)

:見P173圖11-8齒根應(yīng)力集中系數(shù)

YSa1齒形系數(shù)

YFa1、齒根應(yīng)力集中系數(shù)

YSa2齒形系數(shù)

YFa2、79∴

[σF1]

＞[σF2]∵齒面硬度HBS1>HBS280輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式=max81P178例11-2在閉式齒輪傳動(dòng)中：硬齒面齒輪:HBS>350(淬火鋼)

按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算。輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式82齒根彎曲疲勞極限值：見P166表11-1安全系數(shù)

:見P171表11-5齒根彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力時(shí):→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí):→表11-1查取→齒根彎曲疲勞極限值×0.7齒輪雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):齒根彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力83設(shè)計(jì)計(jì)算前，需要(1)選取z1;

(2)初定β(８０～２００）；(3)求出:Z2(要求傳動(dòng)比誤差≤3%～5%）；(4)求出:ZV1、ZV2→YFa1、YFa2；YSa1、YSa2；84=max85設(shè)計(jì)計(jì)算后，需要(1)mn取大、取標(biāo)準(zhǔn)值

;

(2)計(jì)算中心距a并取圓整數(shù)；(3)反算出齒輪的分度圓螺旋角β（β≤250）；86彈性系數(shù)ZE:見P171表11-4節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH:標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)為2.5齒面接觸強(qiáng)度的校核公式87而齒輪材料及熱處理的不同，就有：[σH1]≠[σH2]故校核時(shí)：σH

≤[σH]

=

min{[σH1],[σH2]}因?yàn)橛校害襀1=σH2即：配對(duì)的大小齒輪的接觸應(yīng)力相等;88§11-9直齒錐齒輪傳動(dòng)一、輪齒上的作用力（★）

垂直于齒面的法向載荷Fn可分解為相互垂直的三個(gè)分力:

圓周力：Ft

徑向力：Fr

軸向力：Fa

89力的大小小錐齒輪齒寬中點(diǎn)的分度圓直徑90力的方向（★）主動(dòng)輪:圓周力Ft1:

與n1方向相反徑向力

Fr1

:

指向01軸向力Fa1

:

由小端指向大端

（且與軸線平行）91★直齒圓錐齒輪的受力分析Fr1Fr2Fa1Fa2Ft1Ft21292Fr1Fr2Fa1Fa2Ft1Ft212

Ft1

與Ft2

是一對(duì)力

Fr1

與

Fａ2

是一對(duì)力

Fa1

與

Fｒ2

是一對(duì)力★直齒圓錐齒輪的受力分析93使Ⅱ軸上的軸向力盡量的小，求齒輪3、4的旋向；Fa1Fa2Fa3Fa494受力分析：Fa1Fa2Fa3Fa4⊙⊙Fr1Ft1Ft2Fr2Fr3Fr4Ft3Ft495齒面接觸應(yīng)力及強(qiáng)度條件齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)ΦR≈0.25~O.3齒面接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式96輪齒的彎曲應(yīng)力及強(qiáng)度條件YSa齒根應(yīng)力集中系數(shù)

:見P174圖11-9YFa齒形系數(shù)

:見P173圖11-8輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式97§11-10齒輪的構(gòu)造da<300mm(鍛造毛坯)98da<400mm(鍛造毛坯)da≧500mm(鑄造毛坯)