齿轮传动().ppt

例题 试设计一对外啮合圆柱齿轮传动，已知z1=21，z2=32，m=2，实际中心距为55mm。问： （1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？ （2）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角β、分度圆直径d1、d2各为多少？ 答案：β=15.49°，d1=42，d2=64 6.11 齿轮的结构 在综合考虑齿轮几何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及经济性等　各方面因素的基础上，按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，再根据　推荐的经验数据进行结构尺寸计算。 常见的结构形式有 结构设计主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等结构形式及尺寸大小。 轮辐式结构 实心式 齿轮轴 中型尺寸齿轮结构 小尺寸齿轮结构 大尺寸齿轮结构 腹板式结构 1.齿轮轴 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2.实体式齿轮 ??? 当齿轮的齿顶圆直径da≤200mm 时，可采用实体式结构。这种结构型式的齿轮常用锻钢制造。 ????????????????????????????????? ?????????????????????????????? 实体式齿轮 腹板式齿轮 3.腹板式齿轮 ??? 当齿轮的齿顶圆直径da=200 —500mm时，可采用腹板式结构。这种结构的齿轮多用锻钢制造。 4.轮辐式齿轮：? 当齿轮的齿顶圆直径da500mm时，可采用轮辐式结构。这种结构的齿轮常用铸钢或铸铁制造。 重点 啮合原理 渐开线标准圆柱齿轮的几何尺寸计算 渐开线标准圆柱齿轮的强度计算 * * * * * * * * * * 2、齿面点蚀 采取措施： 提高材料的硬度； 加强润滑，提高油的粘度 形成原因 轮齿在节圆附近一对齿 受力，载荷大；滑动速 度低形成油膜条件差； 接触疲劳产生麻点 。 齿面点蚀 相对滑动速度 措施：加强润滑；开式改闭式传动 3、齿面磨损 原因：相对滑动 齿面磨损 原因： 高速重载；散热不良； 滑动速度大；齿面粘连 后撕脱 采取措施： 减小模数，降低齿高； 抗胶合能力强的润滑油； 材料的硬度及配对 4.齿面胶合 齿面胶合 5.齿面塑性变形 措施：提高材料的硬度，减小接触应力，改善润滑 原因：重载，齿面软 塑性变形 一、齿轮材料 金属材料 45号钢 中碳合金钢 铸钢 低碳合金钢 最常用，经济、货源充足 铸铁 35SiMn、40MnB、40Cr等 20Cr、20CrMnTi等 ZG310-570、ZG340-640等 HT300、QT600-2等 非金属材料 尼龙、夹木胶布等 二、齿轮的材料及其选择 热处理 调 质 正 火 表面淬火 渗碳淬火 表面氮化 得到软齿面 改善机械性能，增大强度和韧性 得到硬齿面 使零件表层有高的硬度和耐磨性而心部保持原来的强度和韧性 配对齿轮均采用软齿面时——一般应使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20-50HBS； 当配对齿轮都是硬齿面时——小齿轮的硬度应略高，也可与大齿轮相等 理想齿轮——齿面要硬，齿芯要韧 HBS≤350 闭式传动：按齿面接触疲劳强度及齿根弯曲疲劳强度准则计算。 开式传动：按弯曲疲劳强度计算，然后将模数放大10％～15％。 6.7 直齿圆柱齿轮的强度计算 设计准则 以节点P 处的啮合力为分析对象，不计啮合轮齿间的摩擦力 二、轮齿的受力分析和计算载荷 1. 受力分析 2. 计算载荷 Fca=KFn Fn：名义载荷 Fnc：计算载荷 K：为载荷系数，一般取1.2~2 三、 齿面接触强度计算 Fn 强度条件 接触应力 校核公式 设计公式 注 故计算时应带入较小的许用应力值 四、齿根弯曲疲劳应力计算 建立力学模型： 假设全部载荷作用于齿顶； 假设全部载荷仅由一对齿轮承担 不计齿根的压应力； 危险截面处的弯曲应力 满足弯曲疲劳强度的条件 校核公式 设计公式 注 故计算时应带入较大的YFS/[σF]值 五、参数的选择 １.齿数Z的选择： 对于闭式软齿面齿轮传动 z1↑ m↓ 重合度e↑ →传动平稳 抗弯曲疲劳强度降低 齿高h ↓ →减小切削量、减小滑动率 一般情况