機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目8 齒輪傳動(dòng)

項(xiàng)目8齒輪傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)目錄CONTENTS認(rèn)識(shí)齒輪1漸開(kāi)線齒廓與嚙合特性2主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算3漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合4目錄CONTENTS漸開(kāi)線齒輪加工5齒輪輪齒失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8直齒錐齒輪傳動(dòng)91認(rèn)識(shí)齒輪Part減速器是把輸入軸的高轉(zhuǎn)速、小力矩轉(zhuǎn)換成輸出軸的低轉(zhuǎn)速、大力矩的機(jī)構(gòu)，在機(jī)械傳動(dòng)中用途很廣。如圖所示為某種類型的減速器（為觀察內(nèi)部機(jī)構(gòu)，打開(kāi)了上部箱體），試分析該減速器中所用的齒輪為什么類型？按工作條件分類，該傳動(dòng)屬于哪種傳動(dòng)方式？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解齒輪傳動(dòng)類型；2.了解齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)。簡(jiǎn)介齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中非常重要的傳動(dòng)形式，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車(chē)、推土機(jī)、飛機(jī)等設(shè)備。一、分類齒輪傳動(dòng)的分類方式比較多，主要分類方式如表所示：一、分類兩平行軸嚙合齒輪傳動(dòng)，根據(jù)輪齒形狀分為：直齒輪、斜齒輪和人字齒輪傳動(dòng)。外嚙合傳動(dòng)一、分類內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)一、分類兩相交軸嚙合齒輪傳動(dòng)，根據(jù)輪齒形狀分為：直齒輪、斜齒輪和曲線齒輪傳動(dòng)。錐齒輪傳動(dòng)一、分類一、分類一、分類開(kāi)式傳動(dòng)——齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)暴露在外，灰塵等雜物易于侵入，不能保證良好潤(rùn)滑，齒輪易于磨損，常用于低速傳動(dòng)。球磨機(jī)教學(xué)儀器一、分類閉式傳動(dòng)——齒輪機(jī)構(gòu)密封于箱體內(nèi)，外部雜物不易侵入，潤(rùn)滑良好，使用壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)精度高。多適用于機(jī)床、汽車(chē)等機(jī)械設(shè)備。一、分類半開(kāi)式傳動(dòng)——介于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)和閉式齒輪傳動(dòng)之間，通常在齒輪機(jī)構(gòu)的外部安裝簡(jiǎn)易的罩蓋，如車(chē)床交換架齒輪等。一、分類硬度根據(jù)載荷性質(zhì)和測(cè)試方法不同可分為布氏硬度（HBW）、洛氏硬度（HRC）、維氏硬度（HV）等。齒面硬度分類：軟齒面（硬度≤350HBW）、硬齒面。F二、齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高；傳遞速度和功率高，圓周速度可達(dá)150m/s，功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦，隨著科技發(fā)展，最大速度和功率一直被刷新；傳動(dòng)比準(zhǔn)確；使用壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊；適用范圍廣。缺點(diǎn)：制造和安裝精度要求高；精度低時(shí)振動(dòng)和噪聲大；不宜于軸間距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)，成本較高。2漸開(kāi)線齒廓與嚙合特性Part如圖為兩漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)。1）試描述其嚙合特性；2）鏈傳動(dòng)與漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)在傳動(dòng)比上有何區(qū)別。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解漸開(kāi)線的形成；2.理解漸開(kāi)線方程；3.掌握漸開(kāi)線的性質(zhì)；4.掌握漸開(kāi)線齒廓嚙合特性。一、漸開(kāi)線的形成及其性質(zhì)（一）漸開(kāi)線的形成平面上一直線沿著一圓周做純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意一點(diǎn)形成的軌跡即稱為該圓的漸開(kāi)線。一、漸開(kāi)線的形成及其性質(zhì)

（一）漸開(kāi)線的形成一、漸開(kāi)線的形成及其性質(zhì)

（二）漸開(kāi)線的性質(zhì)一、漸開(kāi)線的形成及其性質(zhì)

二、漸開(kāi)線方程在漸開(kāi)線所在的平面內(nèi)以基圓的圓心O為極點(diǎn)，以過(guò)圓心O和漸開(kāi)線起始點(diǎn)A的射線為極軸建立極坐標(biāo)系。漸開(kāi)線上任一點(diǎn)K的坐標(biāo)為：令三、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性齒輪1和齒輪2的一對(duì)漸開(kāi)線齒廓在點(diǎn)K處嚙合：（1）由漸開(kāi)線性質(zhì)2可知過(guò)點(diǎn)K的公法線N1N2同時(shí)與兩齒輪的基圓相切，該公法線也是兩基圓的一條內(nèi)公切線。（2）隨著兩齒廓繼續(xù)嚙合，嚙合點(diǎn)K必然在公法線上從N1向N2移動(dòng)，即該條線又是嚙合點(diǎn)的軌跡，稱為嚙合線。三線合一：公法線、內(nèi)公切線和嚙合線三、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性

傳動(dòng)比的恒定性主動(dòng)輪1在K點(diǎn)的線速度為

，從動(dòng)輪2在K點(diǎn)的線速度為

，兩輪K點(diǎn)在公法線方向上的分速度大小應(yīng)相同。

因此一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為兩基圓半徑之反比。三、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性2.漸開(kāi)線齒廓之間正壓力方向恒定一對(duì)漸開(kāi)線齒輪在嚙合時(shí)，其嚙合點(diǎn)處的正壓力方向?yàn)楣ň€方向，根據(jù)“三線合一”可知，在齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，嚙合點(diǎn)處的正壓力方向保持不變。三、漸開(kāi)線齒廓嚙合特性3.中心距可分性由于制造、安裝和磨損等原因，會(huì)造成兩輪實(shí)際中心距與理論中心距有偏差，但對(duì)兩輪的傳動(dòng)比不會(huì)產(chǎn)生任何影響。漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)的這一特性被稱為中心距可分性。中心距可分性對(duì)漸開(kāi)線齒輪的加工和裝配都十分有利，所以機(jī)械工程中廣泛采用了漸開(kāi)線作為齒輪的齒廓曲線。3主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算Part某一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱外齒輪齒數(shù)z=18，模數(shù)m=5。1） 試計(jì)算該齒輪的齒頂高和基圓直徑；2） 敘述m的含義。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解基本參數(shù)對(duì)齒輪幾何尺寸的影響；2.掌握漸開(kāi)線齒輪各部分名稱；3.掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算方法。一、漸開(kāi)線齒輪各部分名稱和符號(hào)任意給定或設(shè)計(jì)完成的齒輪，都具有4個(gè)基本圓：齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓。齒頂圓da齒根圓df分度圓d基圓db

一、漸開(kāi)線齒輪各部分名稱和符號(hào)齒距：沿任意圓周所量得的相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為該圓周上的齒距。若無(wú)特殊說(shuō)明，齒距一般指分度圓上的齒距，用p表示，且分度圓上的e=s。齒寬齒頂高全齒高齒根高齒厚齒槽寬齒距二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)齒數(shù)：齒輪整個(gè)圓周上輪齒的數(shù)量，用z表示。二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)2.壓力角漸開(kāi)線上任一點(diǎn)K所受的法向力與K點(diǎn)的線速度方向所夾之銳角，稱為漸開(kāi)線在該點(diǎn)的壓力角。

由于分度圓是計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，因此默認(rèn)分度圓上的壓力角為齒輪的壓力角，以α表示。為便于設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：分度圓上的壓力角α=20°。二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪基本參數(shù)3.模數(shù)為計(jì)算、設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等方便。人為把分度圓上的齒距p/π規(guī)定為一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值，并把這個(gè)比值叫做模數(shù)，以m表示。

分度圓周長(zhǎng)：

無(wú)理數(shù)有理數(shù)三、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算1.各部分尺寸計(jì)算公式分度圓直徑：

齒頂高：

齒頂高系數(shù)：

齒根高：

頂隙：

頂隙系數(shù)：三、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算1.各部分尺寸計(jì)算公式齒頂圓直徑：

齒根圓直徑：

基圓直徑：

全齒高：

齒距：

齒厚：

齒槽寬：

三、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算三個(gè)基本參數(shù)z、m和α的作用：基本參數(shù)分度圓直徑基圓直徑齒厚全齒高齒數(shù)正比正比模數(shù)正比正比正比正比壓力角反比三、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算2.齒條齒條可以看作基圓半徑無(wú)窮大、齒數(shù)無(wú)數(shù)多的齒輪一部分。齒廓為直線：齒廓上法線都相互平行，齒廓上法向力方向一致；齒條為平動(dòng)，各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向完全相同；齒廓上各點(diǎn)的壓力角相同，其大小與齒廓的傾斜角相同。齒條同側(cè)齒廓都為平行的，所以不論在分度線上或與其平行的任何位置上的齒距都相等。三、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算3.內(nèi)齒輪與外齒輪的主要區(qū)別為：內(nèi)齒輪的輪齒相當(dāng)于外齒輪的齒槽，而齒槽卻相當(dāng)于外齒輪的輪齒。內(nèi)齒輪的齒頂圓更靠近齒輪旋轉(zhuǎn)圓心，而齒根圓遠(yuǎn)離圓心。分度圓介于齒頂圓和齒根圓之間。齒頂圓直徑公式為：；而齒根圓直徑計(jì)算公式為：

為保證齒廓都為漸開(kāi)線，因此齒頂圓必須大于基圓。4漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合Part從倉(cāng)庫(kù)中任取兩外形相近的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，發(fā)現(xiàn)兩齒輪不能正確嚙合。試述其原因。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距的區(qū)別；2.掌握齒輪正確嚙合條件；3.掌握齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件。一、正確嚙合條件兩嚙合齒輪的相鄰?fù)瑐?cè)齒廓在嚙合線上的距離相等，即齒輪1的K1K2與齒輪2的K1K2相等。任意取兩個(gè)齒輪能否正確嚙合？

二、連續(xù)傳動(dòng)條件一對(duì)輪齒在嚙合完成前，下一對(duì)輪齒已經(jīng)開(kāi)始相互嚙合，保證了連續(xù)傳動(dòng)。實(shí)際嚙合點(diǎn)的起始位置是從動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)B2；終止點(diǎn)位于主動(dòng)輪齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)B1。連續(xù)傳動(dòng)條件：

根據(jù)不同設(shè)備，會(huì)選取不同的許用重合度。通常一般?。?/p>

三、標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距當(dāng)實(shí)際安裝中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝，節(jié)圓與分度圓重合。當(dāng)實(shí)際安裝中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，稱為非標(biāo)準(zhǔn)安裝，節(jié)圓與分度圓不重合。兩輪連心線與嚙合線的交點(diǎn)P稱為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。分別以O(shè)1和O2為圓心，過(guò)節(jié)點(diǎn)P做兩個(gè)相切的圓，稱為節(jié)圓（第5個(gè)圓）。標(biāo)準(zhǔn)中心距：

三、標(biāo)準(zhǔn)中心距和安裝中心距1.標(biāo)準(zhǔn)安裝，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)生熱，是否會(huì)卡死？2.非標(biāo)準(zhǔn)安裝，傳動(dòng)比是否會(huì)發(fā)生變化？5漸開(kāi)線齒輪加工Part圖示兩嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，哪一個(gè)在切制時(shí)會(huì)發(fā)生根切？為什么？任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.理解根切產(chǎn)生的原因；2.掌握齒輪齒廓切制的兩種原理；3.掌握變位齒輪的特點(diǎn)。一、漸開(kāi)線齒廓切制原理齒輪的加工制造方法各種各樣，例如鑄造法、切削法、3D打印法等等。但工程中最成熟、也最常使用的是切削方法。在切削法中，按照齒廓加工成形原理可分為仿形法和范成法（展成法）兩種。一、漸開(kāi)線齒廓切制原理仿形法利用與被切齒輪齒槽形狀相同或相近的刀具切削加工。這種切削方法有銑削法和拉削法等。工作中銑削法被廣泛采用，刀具一般為盤(pán)形銑刀和指狀銑刀兩種。一、漸開(kāi)線齒廓切制原理特點(diǎn)：仿形法加工齒輪效率低、精度較低，不適宜于大批量生產(chǎn)。一般在修配和小量生產(chǎn)中被采用。仿形法一、漸開(kāi)線齒廓切制原理2.范成法（展成法）范成法是根據(jù)一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪齒廓互為共軛曲線原理進(jìn)行加工。這種方法又被稱為展成法、共軛法或包絡(luò)法，是目前廣泛采用的加工齒輪方法。插齒加工一、漸開(kāi)線齒廓切制原理滾齒法為連續(xù)性切削，生產(chǎn)效率高，大批量生產(chǎn)時(shí)常采用這種方法。滾齒加工用范成法加工齒輪，只要刀具和被加工齒輪的模數(shù)m和壓力角α相同，則不管被加工齒輪的齒數(shù)多少，都可以用同一把刀具來(lái)加工。但不能加工內(nèi)齒輪。2.范成法（展成法）二、輪齒切制位置關(guān)系齒條插刀和齒輪滾刀統(tǒng)稱為齒條形刀具。刀具的齒頂高比標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒頂高多出了，這樣刀具的分度線成了刀具齒全高的中線。

二、輪齒切制位置關(guān)系在輪齒加工中，根據(jù)刀具與被切制齒輪最終的相對(duì)位置關(guān)系分為負(fù)變位齒輪、標(biāo)準(zhǔn)齒輪和正變位齒輪。三、根切與最少齒數(shù)根切：按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪加工后，發(fā)現(xiàn)齒根部齒廓的形狀不再是漸開(kāi)線，而被切除了一塊。原因：刀具的齒頂線超過(guò)了極限嚙合點(diǎn)N方法：在保證刀具分度線與被切齒輪分度圓相切條件下，只能使得極限嚙合點(diǎn)上移，使得改變后的極限嚙合點(diǎn)N'超過(guò)刀具的齒頂線，即

6齒輪輪齒失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則Part減速器在長(zhǎng)期使用后，內(nèi)部逐漸產(chǎn)生異響，并發(fā)生振動(dòng)。拆開(kāi)檢查發(fā)現(xiàn)齒輪齒面形成多處小坑狀。試分析產(chǎn)生的原因，及可能的改善措施。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解齒輪常用材料和熱處理方式；2.理解齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；3.掌握輪齒失效形式及改善方法。一、齒輪輪齒失效形式輪齒的失效形式種類很多，在設(shè)計(jì)或使用產(chǎn)品前，進(jìn)行預(yù)判可能存在的失效形式，并進(jìn)行一定得預(yù)防處理，可有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命周期。輪齒折斷輪齒折斷一般發(fā)生在齒根位置。按照是否過(guò)載，輪齒折斷分為兩種：過(guò)載折斷和疲勞折斷。一、齒輪輪齒失效形式易發(fā)狀況：過(guò)載折斷：齒寬較小的直齒圓柱齒輪易發(fā)生整體折斷；而齒寬較大的直齒輪或斜齒輪易發(fā)生局部折斷。疲勞折斷：是閉式硬齒面鋼齒輪傳動(dòng)和鑄鐵齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。采取措施：過(guò)載折斷：可在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置安全聯(lián)軸器等裝置。疲勞折斷：可采取增大過(guò)渡圓角半徑、降低齒根處表面粗糙度、對(duì)齒根進(jìn)行噴丸處理、采用正變位、選擇恰當(dāng)熱處理等措施。一、齒輪輪齒失效形式2.齒面點(diǎn)蝕輪齒在交變嚙合應(yīng)力作用下，導(dǎo)致齒面小塊金屬脫落，形成麻點(diǎn)狀小坑。這種齒面疲勞損傷稱為齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在節(jié)線附近靠近齒根側(cè)。對(duì)于工作初期的軟齒面齒輪（硬度≤350HBW）,由于接觸不均勻，會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕痕跡。如果繼續(xù)工作點(diǎn)蝕不再發(fā)展或者甚至消失的，稱為收斂性點(diǎn)蝕；隨著工作時(shí)間延長(zhǎng)而繼續(xù)擴(kuò)展的點(diǎn)蝕稱為擴(kuò)展性點(diǎn)蝕.易發(fā)狀況：潤(rùn)滑良好的閉式傳動(dòng)。采取措施：采用降低齒面接觸應(yīng)力，提高齒面硬度，降低齒面粗糙度，選用較高粘度的潤(rùn)滑油及適當(dāng)添加劑等方法實(shí)現(xiàn)。一、齒輪輪齒失效形式3.齒面膠合兩齒面金屬直接接觸，重載作用下出現(xiàn)金屬粘焊現(xiàn)象，較硬金屬齒面在較軟金屬表層沿滑動(dòng)方向撕劃出溝痕，這種磨損稱為齒面膠合。易發(fā)狀況：高速重載，常因滑動(dòng)速度高而產(chǎn)生瞬時(shí)高溫使得油膜破裂；低速重載，由于低速不易形成油膜。采取措施：可提高齒面硬度、降低表面粗糙度；選用不同材料制造配對(duì)齒輪；材料相同時(shí)，使得大小齒輪保持適當(dāng)?shù)挠捕炔?；選用抗膠合添加劑或特殊高粘度合成齒輪油；加強(qiáng)冷卻，限制溫升等方法實(shí)現(xiàn)。一、齒輪輪齒失效形式4.齒面磨損一種是表面粗糙的硬齒面與較軟的齒面相嚙合時(shí)，由于相對(duì)滑動(dòng)，軟齒面被劃傷而產(chǎn)生齒面磨損。另一種是由于灰塵、金屬等其他硬屑進(jìn)入嚙合齒間引起的磨粒磨損。易發(fā)狀況：在低速重載及頻繁啟動(dòng)的傳動(dòng)中。采取措施：對(duì)于閉式傳動(dòng)，可以降低表面粗糙度值、提高齒面硬度、注意潤(rùn)滑油的清潔等。對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)，注意環(huán)境清潔，減少磨粒浸入，增設(shè)防塵措施等。一、齒輪輪齒失效形式5.齒面塑性變形在低速重載工況下，輪齒齒面在嚙合時(shí)因屈服強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的局部金屬流動(dòng)現(xiàn)象，稱為齒面塑性變形。流動(dòng)的金屬會(huì)在節(jié)線附近形成凹槽或凸脊。易發(fā)狀況：低速重載及頻繁啟動(dòng)的傳動(dòng)中。采取措施：適當(dāng)提高齒面硬度、采用粘度較大的潤(rùn)滑油等，可以減輕或防止齒面塑性流動(dòng)。除了上述5種主要形式外，還有可能發(fā)生齒面燒傷、裂紋、腐蝕等等各種失效形式。二、齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.軟齒閉式傳動(dòng)：先齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對(duì)齒根部的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損塑性變形輪齒折斷2.硬齒閉式傳動(dòng)：先齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。3.開(kāi)式傳動(dòng)：可只按照齒根部彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)?？紤]磨損的影響，可適當(dāng)增加安全余量，例如模數(shù)增加10-20%。4.其它失效形式：采用相應(yīng)措施。三、齒輪材料及熱處理材料選擇考慮要點(diǎn)：1）齒面硬度：以獲得較高的抗點(diǎn)蝕、抗膠合、抗磨粒磨損和抗塑性變形的能力；2）彎曲疲勞強(qiáng)度：獲得抗擊變載荷和沖擊載荷的能力；3）具有良好的加工和熱處理工藝性能；4）價(jià)格經(jīng)濟(jì)。三、齒輪材料及熱處理7直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算Part一直齒圓柱齒輪減速器如圖所示，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。大小齒輪的材料均為20CrMnTi，滲碳淬火后硬度為52-60HRC，小齒輪齒數(shù)為18，大齒輪齒數(shù)為37，模數(shù)m=4mm，齒寬為40。單向40轉(zhuǎn)/分鐘、無(wú)沖擊、全天候工作、設(shè)計(jì)壽命10年。試確定允許傳動(dòng)的扭矩。任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解直齒圓柱齒輪強(qiáng)度分析過(guò)程2.掌握直齒圓柱齒輪受力分析方法；一、齒輪受力分析理想狀態(tài)下，載荷均勻分布在接觸線上，為分析方便常以作用在齒寬中點(diǎn)C處的集中力來(lái)替代均布力。由于齒面間的摩擦力遠(yuǎn)小于嚙合線上的法向力，因此在計(jì)算時(shí)一般只保留法向力Fn二、齒輪計(jì)算載荷實(shí)際中由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性引起的振動(dòng)；齒輪制造誤差導(dǎo)致的動(dòng)載荷、載荷分布不均勻；齒輪嚙合誤差引起的附加動(dòng)載荷等等，會(huì)造成實(shí)際載荷與名義載荷不同。因此需要把名義載荷修正為計(jì)算載荷：

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算主要是防止發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕通常發(fā)生在齒根靠近節(jié)線處，與齒面接觸應(yīng)力大小有關(guān)。因此使節(jié)線處的接觸應(yīng)力小于等于材料的許用接觸應(yīng)力，即可避免齒面點(diǎn)蝕。

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由于嚙合大、小齒輪齒面許用接觸應(yīng)力不同，設(shè)計(jì)時(shí)取小值。齒輪齒面許用接觸應(yīng)力按照下式取值：

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

得齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式為：

四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算為防止輪齒在齒根部折斷，需要進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算，使齒根部的彎曲應(yīng)力小于齒輪的許用彎曲應(yīng)力。為簡(jiǎn)化計(jì)算和安全考慮，通常假定一對(duì)輪齒承擔(dān)全部載荷，且作用于齒頂部。在計(jì)算時(shí)，把輪齒視為懸臂梁，因此最大的彎曲應(yīng)力發(fā)生在齒根部。

四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算一般情況兩嚙合齒輪的齒數(shù)不相同，所以齒輪齒形修正系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)也不相同；由于選材和熱處理的不同，兩輪的許用彎曲應(yīng)力也不同，因此需要分別對(duì)兩輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。

可得齒輪模數(shù)計(jì)算公式：

許用彎曲應(yīng)力計(jì)算公式

所計(jì)算的模數(shù)較大者為設(shè)計(jì)所需求的模數(shù)，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整（向上取大值）。五、齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)選擇

2.齒寬b為保證全齒寬接觸，設(shè)計(jì)時(shí)一般小齒輪的齒寬會(huì)比大齒輪的齒寬增大3～5mm。8斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)Part

任務(wù)引入任務(wù)目標(biāo)：1.了解斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算過(guò)