10 第十章 齿轮传动.ppt

齿轮的精度对齿轮的工作性能，工作噪声，都有很大的影响，齿轮精度的提高使齿轮传动更平稳，载荷在各轮齿间，在同一轮齿上沿长度方向的分布更均匀，使齿轮的承载能力得到提高，由于传动平稳性提高，使得传动噪声减小，特别是对高速传动，加速传动这是非常重要的。提高齿轮精度的最大缺点是齿轮成本提高。 齿轮传动的设计参数3 四、齿轮传动的强度计算说明 用设计公式初步计算齿轮分度圆直径d1(或模数mn)时，因载荷系数中的 KV、Kα、Kβ不能预先确定，故可先试选一载荷系数Kt。算出d1t(或 mt） 后，用d1t再查取KV、Kα、Kβ从而计算K 。若K与Kt接近，则不必修改原 设计。否则，按下式修正原设计。 §10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择 齿轮传动的设计参数4 五、直齿圆柱齿轮设计的大致过程 选择齿轮的材料和热处理 选择齿数，选齿宽系数fd 初选载荷系数(如Kt=1.5) 按接触强度确定直径d1 计算得mH=d1/z1 按弯曲强度确定模数mF 确定模数mt=mF 计算确定载荷系数K= KAKvKαKβ 修正计算模数 m模数标准化 计算主要尺寸：d1=mz1 d2=mz2 … 计 算 齿 宽： b=fd d1取整b 确定齿宽：b2=b b1= b2+(5~10)mm §10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择 齿轮强度比较方法 1、接触强度相等的条件： ?等接触强度条件为： 2、弯曲强度相等的条件： ?等弯曲强度条件为： 一、?甲乙两人分别设计闭式软齿面直齿圆柱齿轮减速器，其工作条件、材料、硬度、齿宽等均相同，甲的参数为：m=3mm，z1=20，z2=80，乙的参数为：m?=2.5mm?，z?1=24，z?2=96，现经校核，乙方案完全符合强度要求，试问：? 1、甲方案是否可用？为什么？ 2、相对来说，哪个方案更合理？为什么？ 解 1、 接触强度相同。 而mm?，甲的弯曲强度大于乙。 ?甲方案可用。 2、乙方案更合理。 d不变，m? z? 运动平稳性?? 强度计算例题一 强度计算例题二 二、有两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，z1=20，z2=40，m=2?，z1?=20，z2?=60，m?=3，齿轮制造精度、载荷、材料、热处理均相同，忽略载荷系数K及??的影响，试问： 1、若第一对齿轮的齿宽b=36mm，则第二对齿轮的齿宽b?=？时这两对齿轮的齿面接触疲劳强度才相等； 2、判断哪个齿轮的弯曲疲劳强度最弱？ 解 1、由于四个齿轮材料、精度等均相同，则许用接触应力[?H]均相同。 要使齿面接触强度相等，应使其计算应力相等，即： 强度计算例题二 解 2、由于四个齿轮材料、精度、载荷等均相同，则许用弯曲应力[?F]均相同。 要判断哪个齿轮弯曲强度最弱，要看计算应力，且一对齿轮中小齿轮的弯曲应力较大，因此，需比较?F1和?F1?。 而z1=z1? ?齿轮z1?的弯曲疲劳强度最弱。 强度计算例题三 三、有一对闭式钢制齿轮传动，已知T1=120×103Nmm, 弹性系数ZE=189.8MPa1/2，载荷系数K=1.2;其他参数如下表： [σF2]=380 [σH2]=450 Ysa2=1.67 YFa2=2.4 b2=80 Z2=40 2 [σF1]=420 [σH1]=550 Ysa1=1.55 YFa1=2.8 b1=85 4 Z1=20 1 许用弯曲 应力（N/mm2） 许用接触 应力 （N/mm2） 应力修 正系数 齿形 系数 齿宽 (mm) 模数 (mm) 齿数 齿轮 编号 1.试分析该对齿轮传动，哪个齿轮的接触疲劳强度较低？哪个齿轮 的弯曲疲劳强度较低？为什么？ 2.预测当出现失效时，将是齿面疲劳点蚀还是齿根疲劳折断？ 为什么？ 　　　　　 提示： 强度计算例题三 解：1.∵ ，∴大轮2的接触强度低； ∴大轮2的弯曲强度低。 ， ∴接触强度满足； ， ∴弯曲强度满足； ∴当发生失效时首先 将是接触疲劳点蚀。 2. 四、一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知齿数z1＝20，z2＝40； 模数m=2mm；齿宽b1=45mm, b2=40mm；齿根应力修正系数 YSa1=1.55，YSa2=1.67；齿形系数YFa1=2.80，YFa2=2.40；区域 系数ZH=2.5，弹性系数ZE=189.8(MPa)1/2，功率P=5.5KW，转速 n1=1450r/min。求：?F1/?F2和?H1/?H2。 注： 强度计算例题四