机械设计基础--第九章齿轮传动3.ppt

课程内容 （3）轴向力 Fa 的方向：指向大端。 作　业 题9－1、4、5、6 表9-8 齿轮传动润滑油粘度荐用值 塑料、铸 铁、青铜 齿轮材料 强度极限 圆周速度 v (m/s) 运动粘度 v/cSt（40℃ ） 渗碳或表 面淬火钢 钢 350 5~12.5 12.5 ~25 25 2.5~5 1~2.5 0.5~1 0.5 220 150 100 80 55 450~1000 1000~1250 1250~1580 500 350 220 150 100 80 500 500 350 220 150 100 900 500 500 350 220 150 55 80 100 润滑油与润滑脂的牌号表 齿轮传动的损耗： 表9-9 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。 本章小结： 1. 同工作条件齿轮的主要失效形式。 2. 直齿轮的作用力的计算，尤其是力的方向。 3. 对齿面接触强度和轮齿弯曲强度影响最主要的 参数是什么？如何理解 4. 齿面接触强度和轮齿弯曲强度计算时应注意的问题。 5. 斜齿轮上作用力的计算及方向判断。 6. 圆锥齿轮上的作用力的方向判断。 圆周力： 径向力： 法向力： （ —主反从同） （ —指向轮心） 直齿圆柱齿轮轮齿上的作用力： 斜齿圆柱齿轮轮齿上的作用力： 圆周力： 径向力： 轴向力： （左右手定则） （主反从同） （指向轮心） 轴向力Fa的方向确定方法：（左右手定则） （1）只适用于主动齿轮；从动轮上的轴向力与主动齿轮上的相反； （2）按主动齿轮的旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指顺齿轮转动方向，此时大拇指所指方向就是主动轮上轴向力的方向。 直齿圆锥齿轮轮齿上的作用力： = = = d d sin cos tga· Ft· F tga· Ft· F d T 2 F a r 1 m 1 t 轴向力 径向力 圆周力 （主反从同） （垂直指向齿轮轴线） （指向大端） 小齿轮上的径向力和轴向力在数值上分别等于大齿轮上的轴向力和径向力，但其方向相反。 Fr1 = -Fa2 ， Fa1 = -Fr2 * 第九章 齿轮传动 § 9.8 直齿圆锥齿轮传动 § 9.9 齿轮的构造 § 9.10 齿轮传动的润滑和效率 重 点 难 点 斜齿轮轮齿上的作用力（大小和方向）； 圆锥齿轮轮齿上的作用力（方向）。 回 顾 设计齿轮传动时，按主要失效形式进行设计计算，确定主要尺寸，然后按其它失效形式进行强度校核。 软齿面闭式齿轮传动（齿面点蚀）： 按接触强度进行设计，按弯曲强度校核： 硬齿面闭式齿轮传动： 按弯曲强度进行设计，按接触强度校核: 接触强度分析： 齿面接触强度仅与中心距的关系 a↑ ?齿面接触应力↓ ?齿面接触强度↑ 为脉动循环变应力，且 ；但 、 不一定相等（取决于材料和硬度）。 公式中应代入小齿轮上的转矩T1 轮齿弯曲强度分析： （1）轮齿弯曲强度最主要取决于齿轮的模数 m： 模数↑ ?弯曲应力↓ ?弯曲强度↑ 轮齿弯曲强度还与齿宽 b 以及齿数 z 有关： b、z↑ ?弯曲强度↑。 （2）在计算齿轮2时，公式中只需改变齿形系数YF ，其它参数（T1、z1）不能变。这是因为这两个参数是由法向力 Fn 引入的。 YF1 ≠ YF2， （3） d1 2 β F’ F’ β β F’ §9-7 斜齿圆柱齿轮传动 一、轮齿上的作用力 ω1 T1 圆周力： 径向力： 轴向力： Fr Ft Ft F’=Ft /cosβ Fr = F’ tgαn αn Fr Fn F’ αn Fn c Fa Fa 轴向力Fa的方向需根据以下方法确定： （1）只适用于主动齿轮；从动轮上的轴向力与主动齿轮上的相反； （2）按主动齿轮的旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指顺齿轮转动方向，此时大拇指所指方向就是主动轮上轴向力的方向。 二、强度计算 校核公式： 设计公式： 1、接触强度 求得中心距之后，可选定齿数z1、z2和螺旋角β，则模数mn为： 计算所得模数mn,圆整为标准值。 若给定模数mn,则螺旋角β为： 通常螺旋角: β= 8o ~ 20o 人字齿轮取: β= 27o ~ 45o 设计公式： 其中模数mn为法面模数， YF为齿形系数。 校核公式： 根据当量齿数