機械設計課件四連續(xù)回轉傳動

1第四章連續(xù)回轉傳動直接接觸的嚙合傳動（齒輪傳動）有中間撓性件的嚙合傳動（鏈傳動）直接接觸的摩擦傳動（摩擦輪傳動）有中間撓性件的摩擦傳動（帶傳動）嚙合傳動摩擦傳動連續(xù)回轉傳動2第一節(jié) 齒輪傳動的類型和特點3平行軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動5齒輪實物6齒輪實物7第一節(jié)

齒輪傳動的特點及類型優(yōu)點：1）傳動效率高2）傳動比恒定

3）結構緊湊4）工作可靠、壽命長缺點：1）制造、安裝精度要求較高2）不適于中心距a較大兩軸間傳動

3）使用維護費用較高）精度低時、噪音、振動較大類型： 閉式齒輪傳動—用于重要場合 開式齒輪傳動—易進雜物、污染潤滑、容易磨損、用于不重要、低速場合基本要求：

1.傳動準確平穩(wěn)

2.具有足夠承載能力8變速箱結構圖9第一節(jié)

齒輪傳動的特點及類型按輪齒齒廓曲線形狀的不同，齒輪傳動又可分為漸開線齒輪傳動、儀表圓弧齒輪傳動、圓弧齒輪傳動和擺線針輪傳動等。

優(yōu)點：齒輪傳動具有傳動準確可靠，傳動效率高，壽命長，結構緊湊，適用的載荷和速度范圍廣（傳遞功率可達10MW，線速度可達300m/s），能在空間任意兩軸間傳遞運動和動力等優(yōu)點。

缺點：傳動要求較高的制造和安裝精度，制造成本高，不適合遠距離傳動。一、漸開線形成與特性發(fā)生線基圓F向徑展角壓力角aKaKqKK基圓半徑

rbVKrKrb圖4-2 漸開線的形成

(點擊圖片演示動畫)第二節(jié)

漸開線齒輪傳動的規(guī)律和主要參數K漸開線特性1.BK=BA.2.法線切于基圓.3.BK=

rK.4.漸開線形狀取決于rb.5.基圓內無漸開線.BArK

rb↑→∞,漸開線→直線；12壓力角：漸開線上某一點的壓力角就是該點所受法向力的方向線與該點速度方向線的夾角。

離基圓越遠壓力角越大。漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓越小，漸開線越彎曲。因此，可根據需要做成不同曲率的齒廓。圖4-3基圓大小與漸開線的形狀131、傳動比恒定不變

二、漸開線齒輪的嚙合特點2、中心距允許偏差—傳動比不變3、傳遞壓力的方向不變—沿公法線方向4、齒廓間相對滑動—造成摩擦損失和齒廓摩擦

14

ω2ω1o2o1nnkCvk2vk1tt

作平面嚙合的一對齒廓，它們的瞬時接觸點的公法線，必與兩齒輪的連心線交于相應的節(jié)點C，該節(jié)點將齒輪連心線分成兩個線段，與該對齒輪的角速比成反比。一對齒廓在K點接觸時，vk1≠vk2但其法向分量應相同。否則要么分離、要么嵌入有：i12=ω1/ω2＝O2C/O1C根據三心定律可知：C點為相對瞬心。如果要求傳動比為常數，則應使O2C/O1C為常數。由于O2

、O1為定點，故C必為一個定點。兩節(jié)圓相切于C點，且兩輪節(jié)點處速度相同，故兩節(jié)圓作純滾動。15三、漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數和尺寸設計計算的基準圓—分度圓,其上的m與α均為標準值。

d=mz齒距

p=mπ齒高中心距

0.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)第二系列

4.55.5(6.5)79(11)14182228(30)3645標準模數系列表（GB1357－87）

0.10.120.150.20.250.50.40.50.60.8第一系列

11.251.522.5345681012162025324050為了便于制造、檢驗和互換使用，國標GB1357-87規(guī)定了標準模數系列。模數m:，其幾何意義是表征輪齒的大小。17四、漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件1、正確嚙合條件：兩齒輪的模數相等、壓力角相等。2、連續(xù)傳動條件：一對齒輪在任何瞬時必須有一對或一對以上的齒處于嚙合狀態(tài)。1）漸開線齒輪的嚙合過程理論嚙合線段N1N2

實際嚙合線段B1B2

齒廓工作段2）正確嚙合的條件保證前后兩對輪齒有可能同時在嚙合線上相切接觸。條件：傳動比m1=m2=ma1=a2=a正確嚙合條件1

漸開線直齒圓柱齒輪傳動192、齒輪傳動的中心距及嚙合角（側隙為零、頂隙為標準值）a1）節(jié)圓d'

、嚙合角'2）具有標準頂隙的中心距a'=r1'+r2'=r1

–(h*+c*)m+c*m

+r2

+

h*m

=rf1

+c+ra2rf1ra2=r1

+r2標準中心距3）側隙為零的中心距無側隙嚙合條件:S1'=

e2';e1'=S2'S1=e2=e1=S2標準齒輪:S=e=m/2▲當兩標準齒輪按分度圓相切來安裝,則滿足傳動條件。正確安裝a'分度圓與節(jié)圓重合由于m1=m2重合度分析：1）=1表示在嚙合過程中，始終只有一對齒工作；

2）12表示在嚙合過程中，有時是一對齒嚙合，有時是兩對齒同時嚙合。重合度傳動平穩(wěn)性承載能力。3、連續(xù)傳動條件22五、漸開線齒廓的切制原理、根切和最少齒數1）仿型法（成型法）精度低、生產率低刀具：A.圓盤銑刀

B.指形銑刀刀具的選擇與m、、z有關。1、切削原理刀號12345678加工齒數范圍12131416172021252634355455134135每把刀的刀刃形狀,按它加工范圍的最少齒數齒輪的齒形來設計。2）范成法切削（沿輪坯軸向）進刀和讓刀（沿輪坯徑向）范成運動（模擬齒輪嚙合傳動）刀具與輪坯以i12=1/2=Z2/Z1回轉用同一把刀具,通過調節(jié)i12,就可以加工相同模數、相同壓力角

,不同齒數的齒輪。齒輪插刀齒條插刀齒輪滾刀2626圖6－16齒條插刀切齒示意(點擊圖片演示動畫）

2、根切現象、不根切的最少齒數和變位修正法1）根切現象用范成法切削標準齒輪時,如果齒輪的齒數過少，刀具的齒頂就會切去輪齒根部的一部分，這種現象稱為根切。PN1aB23）不產生根切的最少齒數PN1≥PB2harrsina≥a

hasinamZ2sina≥

msina*ha得:Z≥sin2a*ha2當

=200、*ha=1、Zmin

=17不根切條件3.避免發(fā)生根切的措施限制小齒輪的最小齒數；減少齒頂高系數(重合度減少、非標準刀具)；增大分度圓壓力角(正壓力徑向力增大、非標準刀具)；BPN1xm（x—變位系數，m—

模數）通過改變刀具與輪坯的相互位置以避免根切，從而達到可以制造較少齒數的齒輪。這樣制造出來的齒輪稱為變位齒輪。切齒刀具所移動的距離xm稱為移距。采用變位修正法：最小變位系數xm

變位量（移距）

x變位系數

x>0正變位齒輪

x<0負變位齒輪31變位齒輪的應用(1)減小機構尺寸(2)提高承載能力(3)配湊中心距(4)修復磨損齒輪

采用高度變位或正變位傳動,可將小齒輪齒數減少至z1＜zmin,使機構尺寸大為減小。可見應用變位齒輪對于降低成本和節(jié)約材料具有十分重要的意義。

當兩輪的材料和尺寸給定后，采用正變位或高度變位可提高齒輪傳動的承載能力20%以上。

變速箱中通常有幾對齒輪安裝在同一對軸上，同時要求各對齒輪有不同的傳動比。在這種情況下，只有采用變位齒輪才能湊上同一中心距。

在齒輪傳動的維修工作中，經常遇到小輪磨損嚴重，而大輪磨損較輕這時可對大輪作負變位，小輪正變位重新配制。變位齒輪注意事項

1.必須成對設計、加工和使用，互換性差。

2.允許等移距變位（）和不等移距變位（），若稱為正變位，稱為負變位。六斜齒圓柱齒輪傳動1）齒廓曲面的形成直齒輪:AA是直線斜齒輪:AA是螺旋線斜齒輪齒廓曲面為:

螺旋漸開面1、斜齒圓柱齒輪的形成原理2）特點：（與直齒圓柱齒輪比較）傳動較為平穩(wěn)，適用于高速傳動。2、斜齒輪主要參數各部分名稱和幾何尺寸1)主要參數(法向參數、端面參數)

螺旋角(左旋、右旋）

齒距

Pn=Ptcos

模數

mn=mtcos

齒寬

b=B/cos法向參數規(guī)定為標準值。為什么？（mn、n、han*、cn*）2)幾何尺寸分度圓直徑

d=

mtz=mnz/cos中心距

a=mn（z1+z2）/2cos改變螺旋角可調整中心距進刀方向其它幾何尺寸計算（見表）354、重合度承載能力高，傳動平穩(wěn)。3、正確嚙合條件模數和壓力角分別相等且螺旋角的大小相等、旋向相反（一個左旋，另一個右旋）。B2B1BV5、當量齒數不產生根切的最少齒數為當量齒輪

齒形與斜齒輪的法向齒形接近的“直齒輪”當量齒數“直齒輪”的齒數計算當量齒數的意義：仿形法加工輪齒選刀具彎曲強度計算查齒形系數齒厚測量、變位系數選擇橢圓在節(jié)點的曲率半徑為當量齒輪的分度圓半徑：結構緊湊3838

斜齒輪傳動的缺點是產生軸向力Fa（見圖（a））,克服的辦法是采用兩對左、右旋齒輪或人字齒輪（見圖（b））。39設計齒輪——設計確定齒輪的主要參數以及結構形式主要參數：模數m、齒數z、螺旋角β以及齒寬b、中心距a、直徑（分度圓、齒頂圓、齒根圓）、變位系數、力的大小第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪傳動的承載能力開式齒輪閉式齒輪半開式齒輪齒輪完全外露，潤滑條件差，易磨損，用于低速簡易設備的傳動中齒輪完全封閉，潤滑條件好有簡單的防護罩第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪傳動的承載能力41第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪傳動的承載能力1、輪齒的失效1）折斷：包括彎曲疲勞折斷和過載折斷2）點蝕:

由接觸疲勞應力引起齒面剝落、出現麻點狀小坑。點蝕經常發(fā)生在閉式齒輪、潤滑不良、齒輪節(jié)線附近。3）膠合：高速、重載齒輪，嚙合壓力大、溫度高、潤滑失效，金屬粘連、撕裂，出現溝紋。4）磨損:

砂粒等雜物進入嚙合區(qū)產生磨粒磨損。磨損常發(fā)生在開式傳動。5）齒面塑形變形：齒輪受到過大的應力而發(fā)生塑性變形。

一、輪齒的失效和齒輪的材料1)輪齒折斷(Toothbreakage)

疲勞折斷

過載折斷齒根受彎曲應力初始疲勞裂紋裂紋不斷擴展輪齒折斷短時過載或嚴重沖擊靜強度不夠疲勞折斷是閉式硬齒面的主要失效形式！全齒折斷—

齒寬較小的齒輪局部折斷—斜齒輪或齒寬較大的直齒輪措施：增大模數（主要方法）、增大齒根過渡圓角半徑、增加剛度（使載荷分布均勻）、采用合適的熱處理（增加芯部的韌性）、提高齒面精度、正變位等431.折斷實例輪齒折斷

442)疲勞點蝕(Fatiguepitting)產生機理：齒面受交變的接觸應力產生初始疲勞裂紋潤滑油進入裂紋并產生擠壓表層金屬剝落注意：

凹坑先出現在節(jié)線附近的齒根表面上，再向其它部位擴展麻點狀凹坑

其形成與潤滑油的存在密切相關

常發(fā)生于閉式軟齒面(HBS≤350)傳動中

開式傳動中一般不會出現點蝕現象（磨損較快）措施：提高齒面硬度和質量、增大直徑（主要方法）等45早期點蝕破壞性點蝕齒面點蝕實例疲勞點蝕463)齒面膠合產生機理：高速重載齒面金屬直接接觸并粘接齒面相對滑動摩擦熱使油膜破裂低速重載不易形成油膜現象：齒面上相對滑動方向形成傷痕措施：采用異種金屬、降低齒高、提高齒面硬度較軟齒面金屬沿滑動方向被撕落熱膠合表面膜被刺破而粘著冷膠合（配對齒輪采用異種金屬時，其抗膠合能力比同種金屬強）4)齒面磨損5)齒面塑性變形措施：提高齒面硬度，采用油性好的潤滑油措施：改善潤滑和密封條件磨損后齒廓形狀破壞，齒厚減薄是開式傳動的主要失效形式機理：現象：主動輪在節(jié)線附近形成凹溝；從動輪則形成凸棱

若齒面材料較軟齒面金屬會沿摩擦力的方向流動且載荷及摩擦力很大48磨損實例齒面磨損49主動輪塑性變形從動輪塑性變形塑性變形502、

齒輪的材料鋼制齒輪齒面硬度分類：軟齒面齒輪；硬齒面齒輪。據失效形式要求：齒面硬、齒芯韌。通常要鍛造、切削、熱處理、磨削等.

51常用齒輪材料鍛鋼鑄鋼鑄鐵常作為低速、輕載、不太重要的場合的齒輪材料；適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。非金屬材料

鋼材的韌性好，耐沖擊，通過熱處理和化學處理可改善材料的機械性能，最適于用來制造齒輪。耐磨性及強度較好，常用于大尺寸齒輪。含碳量為(0.15~0.6)%的碳素鋼或合金鋼。一般用齒輪用碳素鋼，重要齒輪用合金鋼。52熱處理方法表面淬火滲碳淬火調質正火滲氮

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、火焰淬火齒輪材料的熱處理和化學處理(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56~62HRC，齒面接觸強度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳動。通常滲碳淬火后要磨齒。53

調質一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMn等。調質處理后齒面硬度為：220~260HBS。因為硬度不高，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。(3)調質(4)正火

正火能消除內應力、細化晶粒、改善力學性能和切削性能。機械強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。

滲氮是一種化學處理。滲氮后齒面硬度可達60~62HRC。氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場合，如內齒輪。材料為：38CrMoAlA.(5)滲氮54特點及應用：調質、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。當大小齒輪都是軟齒面時，因小輪齒根薄，彎曲強度低，故在選材和熱處理時，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。常用于結構緊湊的場合。55表4-2齒輪的常用材料和機械性能注：1.對于長期雙側工作的齒輪傳動，許用彎曲應力[σF]應將表中的數值乘以0.7。2.表面淬火層的質量得不到保證時，建議將表中的[σH]值乘以0.9。

3.表中表面淬火鋼的許用彎曲應力指調質后進行表面淬火而得的。56熱處理

1軟齒面（≤350HBS)—調質和正火.

通常小齒輪硬度比大齒輪高30~50HBS,不僅使二者壽命趨于一致，而且不易發(fā)生膠合.

2硬齒面（>350HBS)—表面淬火，滲碳淬火和滲氮。如果一對齒輪均用鋼材制造，考慮到小齒輪的齒根厚度較小，應力循環(huán)次數較多，以及有利于抗膠合等原因，在選擇輪齒的熱處理方法時，一般應使小齒輪的齒面硬度比大齒輪高出20～50HBS，甚至更多。硬齒面齒面硬度≤350HBS

或≤38HRC齒面硬度＞350HBS

或＞38HRC軟齒面57齒輪材料選用的基本原則1)齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強度、壽命、可靠性、經濟性等；2)應考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理制造工藝；3)正火碳鋼，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪；調質碳鋼可用于在中等沖擊載荷下工作的齒輪；6)鋼制軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應保持在30~50HBS或更多。4)合金鋼用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪；5)航空齒輪要求尺寸盡可能小，應采用表面硬化處理的高強度合金鋼；齒輪傳動的精度等級制造和安裝齒輪傳動裝置時，不可避免會產生齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差、兩軸線不平行誤差等。.誤差的影響：1.轉角與理論不一致，影響運動的不準確性；2.瞬時傳動比不恒定，出現速度波動，引起震動、沖擊和噪音影響運動平穩(wěn)性；3.齒向誤差導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GB10095-88給齒輪副規(guī)定了12個精度等級。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性能的主要影響，將齒輪的各項公差分成三組，分別反映傳遞運動的準確性，傳動的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。齒輪傳動精度等級的選擇及其應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應用高速重載齒輪傳動，如飛機、汽車和機床中的重要齒輪；分度機構的齒輪傳動。高速中載或低速重載齒輪傳動，如飛機、汽車和機床中的重要齒輪；分度機構的齒輪傳動。機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60二、齒輪的受力分析與計算載荷1、受力分析 圓周力： 徑向力：

法向力：圓周力Ft的方向在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同。徑向力Fr的方向均為由作用點指向齒輪轉動中心。法向力的方向均指向自己齒的實體。61n2n1Fr1Ft1Ft2n1n2Fr2Ft2Ft112Fr2Fr1主視圖左視圖二、齒輪的受力分析與計算載荷622、

計算載荷Fn---名義載荷受力變形制造誤差安裝誤差附加動載荷載荷集中用計算載荷KFn代替名義載荷Fn以考慮載荷集中和附加動載荷的影響，K----載荷系數表4-3載荷系數原動機電動機多缸內燃機單缸內燃機均勻中等沖擊大的沖擊工作機械的載荷特性1.1~1.21.2~1.61.6~1.81.8~2.01.1~1.21.6~1.81.6~1.81.9~2.12.2~2.4節(jié)點C三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算為使齒輪不發(fā)生疲勞點蝕，應保證最大接觸應力許用接觸應力接觸應力（contactstress）μ1、μ2

－兩圓柱體材料的泊松比E1、E2

－兩圓柱體材料的彈性模量“+”號用于外接觸，“－”號用于內接觸1、齒面接觸強度計算1、齒面接觸強度計算

接觸強度

驗算式：

設計式：

式中：u—大齒輪與小齒輪的齒數比，u＝z2/z1≥1，在直齒圓柱齒輪傳動中，一般取u≤5；

K—載荷系數，見表4-3

T1—小齒輪轉矩,N·mm。

b—齒寬，mm ±—外嚙合取+，內嚙合取－。

64三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算65

ψd—齒寬系數ψd＝b/d1

—齒寬系數，（見表4-4）

—許用接觸應力，MPa注意事項：

①以上兩式適于一對鋼齒輪。E=206GPa，μ=0.3

②

驗算式中為任一齒輪，因 ，兩式中為[σH1]與[σH2]中較小者，因二輪一般不同。

③

，即增大d1或齒寬即可降低。66表4-4 齒寬系數ψd＝b／d12、齒根彎曲強度計算67

驗算式：

MPa；

設計式：

mm。

式中： yF—齒形系數，見表4－5，僅與齒數有關。 [σF]—許用彎曲應力，MPa（見表4－2）。

1）彎曲疲勞強度682）注意事項

①通常 , 故大、小齒輪應分別驗算。

②設計式中 項大，大小齒輪通常不同，取較大者代入。③ ，增大模數對降低彎曲應力最顯著。

④開式齒輪一般將 乘以0.7~0.8作為許用應力。69表4-5 齒形系數YF703設計準則齒面間的接觸疲勞點蝕輪齒的彎曲疲勞折斷齒面接觸疲勞強度條件輪齒彎曲疲勞強度條件失效形式設計準則膠合、磨損、塑性變形等失效運用上述準則，并作相應考慮具體工作條件下，如何運用上述準則閉式傳動軟齒面(硬度≤350HBS)按齒面接觸疲勞強度條件設計按輪齒彎曲疲勞強度條件校核硬齒面(硬度>350HBS)按輪齒彎曲疲勞強度條件設計按齒面接觸疲勞強度條件校核開式傳動按輪齒彎曲疲勞強度條件設計工作條件設計準則計算時通常將許用彎曲應力降低20%～30%。71例4-2 用于運輸機的單級圓柱齒輪減速器由電動機驅動，單向運轉，載荷較平穩(wěn)，傳動比i＝4，輸入功率P1=7.5kW，轉速n1＝970r／min。試設計此減速器的齒輪并計算其尺寸。

解：1）選擇齒輪材料及確定許用應力小齒輪材料用40MnB，調質，[σH]1＝670N／mm2

，[σF]1＝285N／mm2。大齒輪材料用45鋼，調質，[σH]2＝560N／mm2，[σF]2＝215N／mm2。由選材及熱處理，可知兩齒輪均為軟齒面。2）按齒面接觸強度設計取載荷綜合系數K＝1.2（表4-3），齒寬系數ψd＝0.9（表4-4）。小齒輪上的轉矩 T1＝9.55×106P1／n1＝9.55×106×7.5／970＝73840（N·mm）72按式（4-14）求小齒輪直徑齒數：取z1=24，則z2=u·z1=4×24=96。齒輪模數：m=d1/z1=56.06/24=2.34(mm)取m=2.5mm(表4-1)。小齒輪分度圓直徑：d1=mz1=2.5×24=60（mm）齒寬：b=ψdd1=0.9×60=54（mm）考慮到齒輪安裝時的誤差，取b2=54mm,b1=60mm。3）校核輪齒彎曲強度齒形系數YF1=2.67,YF2=2.21（表4-5）。按式（4-15）校核輪齒彎曲強度（按最小齒寬b=54mm計算）

（N／mm2）

（N／mm2）σF1<[σF]1，σF2<[σF]2，可見彎曲強度足夠。4）齒輪尺寸計算（略）設計步驟已知條件：功率P，小齒輪轉速n1，傳動比i。沖擊情況。設計過程：①選擇齒輪材料，確定許用應用力及設計校核準則；②按設計準則設計，計算傳動力矩T1，確定大小齒輪齒數，中心距，模數，齒寬等齒輪參數；③按校核準則進行校核。④計算齒輪圓周速度。74第四節(jié)斜齒圓柱齒輪傳動與直齒圓錐齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪傳動

斜齒圓柱齒輪的輪齒與柱體母線傾斜一定角度（螺旋角），分左旋和右旋。嚙合條件：兩齒輪模數、壓力角分別相等，旋向相反。特點：傳動平穩(wěn)，沖擊、噪聲和振動小，承載能力強，使用壽命長。用于高速、重載等場合。

1

受力分析

如圖所示

圓周力： 徑向力： 軸向力：76例：n1n212主視圖右旋左旋Fa2Fa1Ft1Ft2Fr2Fr1n2n1左視圖Fa1Fa2Ft1Ft2Fr2Fr12強度計算(1)接觸疲勞強度

驗算式：（Mpa）

設計式：（mm）

注意事項：▲式中305是指鋼對鋼齒輪、鋼對鑄鐵、鑄鐵對鑄鐵分別改為260、228.▲中心距a應為圓整成末位數為0或5.

(2)彎曲疲勞強度

驗算式：（MPa）

設計式：（mm）

79二、直齒圓錐齒輪傳動

用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力，通常兩軸之間夾角為90°。特點：承載能力較低，傳動噪聲大。用于低速、輕載、平穩(wěn)的場合。標準參數：大端模數、壓力角為標準值。 1受力分析

圓周力：

徑向力：

軸向力： 為小齒輪分度圓錐平均直徑81

Ft2=－

Ft1

；Fr2=－

Fa1；Fa2=－

Fr1n2Fr2Fa2Fr1Ft1Fa1n1Ft2例：122強度計算(1)接觸疲勞強度

驗算式：（MPa）

設計式：（mm） 式中：R——錐距，mm；

——齒寬系數，一般取

(2)彎曲疲勞強度

驗算式：（MPa）

設計式：（mm）84第五節(jié)

齒輪的結構與潤滑

1、齒輪軸：小齒輪

2、實心式： ，鍛鋼

3、腹板式： ，鍛鋼或鑄鋼

4、輪幅式： ，鑄鋼、鑄鐵一、齒輪的結構85圖4-12實心式齒輪毛坯是鍛造86圖4-13齒輪軸87b)腹板式圓錐齒輪a)腹板式圓柱齒輪c)帶加強筋的腹板式鑄造圓錐齒輪毛坯是鍛造89毛坯是鑄造材料為鑄鐵或鑄鋼輪幅式齒輪90焊接結構的齒輪二、齒輪傳動的潤滑91潤滑的作用：減摩、減磨、散熱、防銹、減振、降噪 開式：脂、油、人工定期

潤滑的方式 線速度 時，采用 閉式 油池潤滑 線速度 時，采用 噴油潤滑．9293齒輪傳動潤滑油運動粘度推薦值

潤滑油的粘度是選擇潤滑油牌號的主要指標，可根據齒輪傳動的工作條件、齒輪材料及其圓周速度來選擇。例如圓周速度高時宜選用粘度低的潤滑油，具體選擇詳見有關手冊。其中閉式傳動一般采用N68～N320號中負荷工業(yè)齒輪油；而開式齒輪傳動則通常由人工定期在齒面上涂抹或充填潤滑脂或粘度較大的潤滑油。齒輪材料強度極限σB/MPa圓周速度υ/（m/s）<0.50.5~11~2.52.5~55~12.512.5~25>25運動粘度υ40/（10-6m2/s）塑料、鑄鐵、青銅—3502201501008055—鋼450~100050035022015010080551000~125050050035022015010080滲碳或表面淬火的鋼1250~158090050050035022015010094齒輪的功率損失：嚙合摩擦、軸承摩擦、油脂阻力表4-6齒輪傳動的平均效率η鋼6級或7級精度的閉式傳動8級精度的閉式傳動開式傳動圓柱齒輪圓錐齒輪0.980.970.970.960.950.9395第六節(jié)

蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動

錐蝸桿傳動

圓柱蝸桿傳動

一、

蝸桿傳動的組成與原理

蝸桿與蝸輪的轉向關系:蝸桿右旋——右手法則 蝸桿左旋——