a机械设计齿轮传动.ppt

§11—1 齿轮的失效形式 ;§11—9 齿轮的构造;本章要求;§11—1 齿轮的失效形式; 齿轮轮齿的失效形式(P159);1、轮齿折断;2、齿面疲劳点蚀;3、齿面胶合;4、齿面磨损;5、齿面塑性变形;;一、齿轮材料;二、热处理;§11—3 齿轮传动的精度;§11—4 直齿圆柱齿轮传动 的作用力及计算载荷;一、齿轮上的作用力;② 各力的方向：;二、计算载荷;§11—5 直齿圆柱齿轮传动的 齿面接触强度计算; 当零件在受载时是高副接触，受载后由于变形，其接触处为一小面积，通常该面积很小，而表层产生的局部应力却很大，这种应力称为接触应力。; 齿根部分靠近节线处最易发生点蚀，所以取节点处的接触应力为计算依据，节点处的齿廓曲率半径是：;; 由于节点处只有一对齿啮合，所以载荷由一对齿承担：;其中K为载荷系数；载荷系数根据原动机的类型及工作机械的载荷特性确定，见表11-3; 一对齿轮，当材料、传动比及齿宽系数一定时，齿轮的中心距和直径由齿面接触强度决定，而模数的大小与接触强度无关。;齿宽系数ψa越大，则中心距越小，若结构的刚性不够，齿轮制造、安装不准确，则齿宽过大容易发生载荷集中现象，使轮齿折断。 轻型减速机取ψa=0.2~0.4；中型减速机取ψa=0.4~0.6；重型减速机取ψa=0.8。 Ψa0.4时，通常采用斜齿或人字齿。; 若配对的齿轮材料不都是钢，则计算中系数应改为乘以：;许用接触应力[σH]的计算：;§11—6 直齿圆柱齿轮传动的 轮齿弯曲强度计算;作与轮齿对称中心线成30o夹角并与齿根圆角相切的斜线，而认为两切点连线是危险截面。 危险截面处的齿厚为SF。;法向力Fn分解为与轮齿圆周方向相一致的F1和与径向方向相一致的径向力F2。;齿轮弯曲强度验算公式：;轮齿弯曲强度设计公式：;弯曲许用应力计算式：;软齿面闭式齿轮传动先按齿面接触强度确定传动尺寸，然后验算轮齿弯曲强度； 硬齿面闭式齿轮传动，先按轮齿弯曲强度进行设计计算，然后验算齿面接触强度； 开式齿轮传动，按闭式齿轮传动的强度公式进行计算，许用弯曲应力应乘以0.7~0.8；;例题 闭式直齿圆柱齿轮传动，??动机驱动，单向转动，载荷有中等冲击。传动比i=3.7，高速轴转速n1=745r/min，传动功率P=17kW，确定该传动齿轮。 1.选择材料并确定许用应力 小齿轮用40MnB调质处理，HB260(1) 大齿轮用ZG35SiMn调质处理，HB225(2);查得σHlim1=700N/mm2， σHlim2=540N/mm2，SH=1.1 (3) ， σFlim1=240N/mm2， σFlim2=180N/mm2， SF=1.3（4）;2.按齿面接触强度设计 设齿轮按8级精度制造，载荷系数取K=1.5，齿宽系数ψa=0.4(5);取z1=32，z2=iz1=3.7×32≈118(6) 模数m=2a/（z1+z2） =2 ×220.2/（32+118） =2.94， 取m=3mm。 中心距a=m（ z1+z2）/2 =3 ×（ 32+118） /2 =225mm (7);齿宽b=ψaa=0.4×225=90mm 取b2=90mm，b1=95mm(8) 3.验算轮齿弯曲强度 齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 按最小齿宽验算：;4.齿轮圆周速度：;5.齿轮各部分参数计算;小齿轮：