机械设计课件濮良贵版本10解读.ppt

齿轮传动概述1 齿轮传动概述2 齿轮传动的失效形式及设计准则 齿轮的材料及其选择原则 齿轮传动的计算载荷 直齿圆柱齿轮强度计算1 直齿圆柱齿轮强度计算2 直齿圆柱齿轮强度计算3 齿轮传动的设计参数1 齿轮传动的设计参数2 齿轮传动的设计参数3 齿轮传动的设计参数4 标准斜齿圆柱齿轮强度计算1 标准斜齿圆柱齿轮强度计算2 标准斜齿圆柱齿轮强度计算3 标准斜齿圆柱齿轮强度计算4 锥齿轮传动的强度计算1 锥齿轮传动的强度计算2 锥齿轮传动的强度计算3 锥齿轮传动的强度计算4 齿轮的结构设计 齿轮传动的润滑 * 第十章 齿轮传动 §10-1 齿轮传动概述 §10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3 齿轮的材料及其选择原则 §10-4 齿轮传动的计算载荷 §10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择 §10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8 标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9 齿轮的结构设计 §10-10 齿轮传动的润滑 一、齿轮传动的主要特点： 传动效率高　可达99％。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高； 结构紧凑　与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需 的空间一般较小； 与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长； 传动比稳定　无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的 原因之一； 与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵。 　　齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其应用范围十分广泛，型式 多样，传递功率从很小到很大（可高达数万千瓦）。 齿轮传动概述 　 二、齿轮传动的分类 按齿轮类型分：直齿圆柱齿轮传动　　斜齿圆柱齿轮传动　 　　　　　　　锥齿轮传动　　　　　人字齿轮传动　 按装置形式分：开式传动、半开式传动、闭式传动。 按使用情况分：动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 　　　　　　　传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。 按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS） 硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS） 齿轮传动概述 三、本章的学习目的 　　本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法，也就是要能够根据齿轮工作条件的要求，能设计出传动可靠的齿轮。 　　设计齿轮是指设计确定齿轮的主要参数以及结构形式。 　　对于斜齿圆柱齿轮而言，其主要参数有：模数m、齿数z、螺旋角β以及压力角a、 齿高系数h*a、径向间隙系数c*。 　 图片 齿轮传动的失效形式及设计准则 一、齿轮的主要失效形式 轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合 塑性变形 二、齿轮的设计准则 对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是： 保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。 保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。 　　对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。 由实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。 　　　　　　闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。 　　齿轮传动的失效主要是指轮齿的失效，其失效形式是多种多样的。常见的失效形式有： 　　由于齿轮其它部分（齿圈、轮辐、轮毂等）通常是经验设计的，其尺寸对 于强度和刚度而言均较富裕，实践中也极少失效。 齿轮的材料及其选择原则 一、对齿轮材料性能的要求 　　齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧。 二、常用的齿轮材料 钢：许多钢材经适当的热处理或表面处理，可以成为常用的齿轮材料； 铸铁：常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮材料； 非金属材料：适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。 三、齿轮材料选用的基本原则 齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等； 应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺； 钢制软齿面齿轮，其配对两轮齿面的硬度差应保持在30~50HBS或更多。 常用材料 齿轮传动的计算载荷 　　齿轮传动强度计算中所用的载荷，通常取沿齿面接触线单位长度上所受 的载荷，即： 　　Fn 为轮齿所受的公称法向载荷。 　　实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及制造误差的影响，载荷 会有所增大，且沿接触线分布不均匀。 　　接触线单位长度上的最大载荷为： K为载荷系数，其值为：K＝KA Kv Kα Kβ 式中：KA ─使用系数 Kv ─动载系数 Kα─齿间载荷分配系数 Kβ─齿向载荷分布系数 标准直齿圆柱齿轮强度计算 一、轮齿的受力分析 　　以节点 P 处的啮合力为分析对象，并不计啮合轮齿间的摩擦力，可得： 啮合传动中，