第七章 齿轮传动4课件.ppt

2007年10月 机械工程基础部 7－11 斜齿圆柱齿轮传动的设计特点 斜齿圆柱齿轮有端面和法面之称。 法面是指垂直于分度圆柱面上螺旋线方向的平面。 国际上规定法面参数为标准参数。 端面是指垂直于斜齿轮轴线的平面。 端面参数为非标准值。 2.背锥和当量齿数 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 当量齿数 一对啮合的锥齿轮的沿轴向剖开，将两背推展成平面后得到两个扇形齿轮，该扇形齿轮的模数，压力角、齿须高、齿根高及齿数。就是锥齿轮的相应参数，而扇形齿轮的分区圆半径rv1．和rv2。就是背锥的锥矩。现将两扇形齿轮的轮齿补足，使其成为完整的圆柱齿轮，那么它们的齿数将增大为Zv1．和Zv2。这两个假想的直齿圆柱齿轮叫当量齿轮，其齿数为锥齿轮的当量齿数。 由以上可知 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 当量齿数 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 三、直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 不等顶隙收缩的圆锥齿轮 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 等顶隙收缩的圆锥齿轮 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 四、直齿圆锥齿轮的强度计算 　　直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图，将总法向载荷集中作用于齿宽中 点处的法面截面内.Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fa1三个分力。 各分力计算公式： 轴向力Fa1的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。 1.受力分析 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 2. 强度计算 当两轴夹角为90度时 齿面接触疲劳强度的校核公式为 设计公式 齿根弯曲疲劳强度的校核公式为 设计公式 7－12 直齿圆锥齿轮传动的设计特点 7－13 齿轮的结构设计 齿轮的结构设计主要包括： 选择合理适用的结构型式 依据经验公式确定齿轮的轮毂、轮辐、轮缘等各部分的尺寸 绘制齿轮的零件加工图等 常用的齿轮结构形式有以下几种： 7－13 齿轮的结构设计 1）锻造齿轮 对于齿轮齿顶圆直径小于500mm的齿轮，一般采用锻造毛坯，并根据齿轮直径的大小常采用以下几种结构形式。 （1）齿轮轴 图 6-52 7－13 齿轮的结构设计 当齿轮的齿根直径与轴径很接近时，如上图，可以将齿轮与轴作成一体的，称为齿轮轴。齿轮与轴的材料相同，可能挥造成材料的浪费和增加加工工艺的难度。 图 6-52 7－13 齿轮的结构设计 （2）实体式齿轮 齿顶圆直径小于160mm（当轮缘内径D与轮毂外径相差不大时，而轮毂长度要大于等于1.6倍的轴径尺寸）时可以采用这种实体式结构，如下图。齿根与键槽顶部距离e不能过小。如果e尺寸无法保证，就要采用齿轮轴结构，即把齿轮与轴作为一体。 图 6-53 7－13 齿轮的结构设计 （3）腹板式结构 当直径大于160mm时，为了减轻重量，节约材料，同时由于不易锻出辐条，常采用腹板式结构。对于腹板式结构，当直径接近500mm时，可以在腹板上开出减轻孔，一般也不设加强筋，而是将腹板作的厚一些。此时，轮毂长度一般不应小于齿轮宽度，可以略大，也可以对称，也可以偏向一侧。 7－13 齿轮的结构设计 2）铸造齿轮 而当直径大于500mm或随直径小于500mm但形状复杂，不便于锻造的齿轮，常采用铸造毛坯。其中齿顶圆直径大于300mm时可以做成带加强肋的腹板结构；当齿顶圆大于300mm时常做成轮辐结构 圆锥齿轮：轮辐常用腹板代替轮辐，同时在腹板上铸出加强筋，以增强轮体的轴向刚度。 7－13 齿轮的结构设计 对于铸造和锻造齿轮设计可以参照例图中给出的经验公式进行，结构尺寸计算后要圆整成最近的标准整数（对于机械设计，国家规定有标准尺寸系列，一般情况下，都要符合国家标准）。 3）镶套齿轮 对于尺寸较大而需要用的贵重金属（相对而言，例如45号钢和40Cr钢）齿轮，要采用组装齿轮结构，以节约材料。 4）焊接齿轮 对于单件或小批量生产的大齿轮，还可以采用焊接结构。 7－13 齿轮的结构设计 7－14 齿轮传动的润滑 1.润滑方式 2.润滑剂的选择 在选择润滑油时，先根据齿轮的工作条件以及圆周速度由下表查得运动粘度值，再根据选定的粘度值确定润滑油的牌号。 7－14 齿轮传动的润滑 齿轮传动中的损失，主要包括啮合中的摩擦损失、轴承中的摩擦损失和搅动润滑油的功率损失。进行计算时通常使用的是齿轮传动的平均效率。 当齿轮轴上装有滚动轴承，并在满载状态下运转时，传动的平均总效率η见下表： 7－14 齿轮传动的润滑 我们知道齿轮设计中的计算和校核都是针对润滑良好的闭式齿轮传动进行的，所以对齿轮传动的设计就必须考虑润滑问题，才能实现我