9章齿轮传动详解.ppt

轮幅式齿轮 d≥400mm → 铸铁、铸钢→ 轮幅式齿轮 组装式齿轮 开式传动： 人工定期(油或脂) 一、齿轮传动的润滑 V≤12m/S V＞12m/S 闭式传动： 1、润滑方式 闭式传动 蘸油润滑(多级) V≤12m/S 油池润滑（单级） 最低油面 V较大：1个全齿高（≥10mm） V较小：≤(1/3～1/6) r V＞12m/S：喷油润滑 闭式传动 蘸油润滑(多级) V≤12m/S 油池润滑（单级） 最低油面 V较大：1个全齿高（≥10mm） V较小：≤(1/3～1/6) r 2、润滑油牌号选择 根据齿面接触应力的大小来选择（见手册） 3、润滑油粘度的选择 原则:接触应力越大，粘度应越大； 相对速度越高，粘度应越小 齿轮传动的损耗： 表9-13 齿轮传动的平均效率 圆柱齿轮 圆锥齿轮 传动装置 6级或7级精度 的闭式传动 8级精度的 闭式传动 开式传动 0.98 0.97 0.97 0.96 0.93 0.95 啮合中的摩擦损耗； 搅动润滑油的油阻损耗； 轴承中的摩擦损耗。 二、齿轮传动的效率 * * * * * * * * * * * * * * * * 两轮接触应力相同（为什么），许用接触应力较小者更危险，应按其进行强度计算， * 通过弯曲强度计算公式可见，在相互啮合的一对齿轮中…较小者更危险，在两轮中应按最危险的轮进行计算， * * * * 原因：重合度大，同时啮合的齿数多；接触线是倾斜的；当量齿轮直径大，齿廓平直 * 原因：重合度大，同时啮合的齿数多；接触线是倾斜的；当量齿轮直径大，齿廓平直 * 调质 质质 正火 火 表面淬火 渗碳淬火 渗氮 软齿面。 改善机械性能，增大强度和韧性 硬齿面。 接触强度高、耐磨性好、可抗冲击 齿面硬度HBS≤350 齿面硬度HBS?350 配对齿轮均采用软齿面时： 小齿轮受载次数多，故材料应选好些，热处理硬度稍高于大齿轮（约30~40HBS） = = §9—9 直齿圆柱齿轮传动的作用力 及计算载荷 力的三要素：作用点、方向、大小 ② 各力的方向： = ①各力关系： 各作用力方向判断 Ft1与主动轮回转方向相反 Ft2与从动轮回转方向相同 Fr1 、Fr2分别指向各自齿轮的轮心 2 1 n2 n1 Fr2 Fr1 Ft1 Ft2 n1 n2 名义载荷：经受力分析得到的载荷。 计算载荷：计入影响受力效果的各种因素后的载荷。 Fc=KFn K为载荷系数(P183) 制造、安装误差； 受载后的变形； 原动机与工作机的不同性能 赫兹公式： §9—10 直齿圆柱齿轮传动的 齿面接触强度计算 齿面接触应力的计算： O2 ω2 （从动） O1 N1 N2 t t ω1 （主动） T1 c α α d1 2 d2 2 α C ρ1 ρ2 齿根靠近节线处最易发生点蚀。 节点处的齿廓曲率半径是： B K B O 齿面接触强度设计公式： 材料的许用接触接触，表9-5 齿宽系数?a： ?a=b/a: ?a越大，则a越大 若结构的刚性不够，齿轮制造、安装不准确，则容易发生载荷集中现象，使轮齿折断。 对称布置取大值； 刚性大时取大值； 齿面软时取大值； 具体见书 讨论：两轮接触强度比较 预备知识：弯曲应力的计算 F FH FV 齿根弯曲应力计算： 计算位置： rb O Fn γ 齿顶啮合时，力臂最大；但力不是最大。 假定载荷仅由一对轮齿承担，由此计算出最大弯矩。 危险截面：齿根圆角30? 切线两切点连线处。 30? 30? hF Fn F2 F1 SF γ Fn A B 弯矩： M=F1 · hF 弯曲截面系数： = Fn cos? · hF = KFn cos? · hF W = b ·sF2/6 弯曲应力: YFa为齿形系数：它与齿形中的尺寸比例有关，与模数无关，对于标准齿轮仅决定于齿数（图9—6)。 引入应力修正系数Ysa:考虑齿根的应力集中 设计公式： 说明： 2、计算模数时，代入 YFa1 YFs1 /[σF1]和YFa2 YFs2 /[σF2]大值。 （[σ]表9-7 3、计算后的模数应圆整为标准模数值。 讨论：两齿轮弯曲应力是否相同？ 两齿轮弯曲强度是否相同？ 硬齿面——按轮齿弯曲强度设计， 后按齿面接触强度校核； 设计准则： 闭式 齿轮 传动 软齿面——按齿面接触强度设计， 后按轮齿弯曲强度校核； 开式 齿轮 传动 按轮齿弯曲强度设计， 将模数加大10%-15% 例9-1