土木专业建筑学齿轮传动随堂讲义.ppt

作业二 作业二 设计一由电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动，已知P1=17kW，n1=730r/min，i=4.5，齿轮精度为8级，齿轮对轴承不对称布置，但轴刚性较大，载荷平稳，单向传动，两班制，寿命为20年（300天/年）。 作业： 习题课2.1 习题课 1.计算两方案的总传动比iΣ和iΣ’； 2.计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力，标出力的 方向和各轴转向； 3.哪一种方案中轴承受力较小？ 4.对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？ 对低速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？ 输入转矩： 输入转速： 齿轮寿命： 不计齿轮传动和滚动轴承效率的影响，求： 二.图示两种直齿圆柱齿轮传动方案，已知分度圆直径： 习题课2.2 习题课 解：1.计算两方案的总传动比iΣ和iΣ’； 习题课2.3 习题课 2.计算高速级和低速级齿轮啮合点的圆周力和径向力， 标出力的方向和各轴转向； 齿轮1、4每侧只传递一半转矩。 齿轮1’、2 ’传递全部转矩，而一对3 ’、4 ’齿轮只传递一半转矩。 习题课2.4 习题课 习题课2.5 习题课 习题课2.6 习题课 3.哪一种方案中轴承受力较小？ 方案1 方案2 轴Ⅰ上的轴承不受力 （齿轮1两侧的Ft1及Fr1分别平衡） 轴Ⅰ’上的轴承受力 轴Ⅲ上的轴承不受力 （齿轮4两侧的Ft4及Fr4分别平衡） 轴Ⅲ’上的轴承受力,且较大 （两个Ft4’同向,两个Fr4’同向） 轴Ⅱ上的轴承受力,但较小 （ Fr2、Fr3同向，Ft2、Ft3反向；且Fr2= Fr2 ’/2， Ft2= Ft2 ’/2) 轴Ⅱ’上的轴承受力,且较大 （三个Ft同向) 故方案1中轴承受力较小。 习题课2.7 习题课 4.对两种方案中高速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？对低速级齿轮进行强度计算时应注意什么不同点？ 方案1 方案2 高速级 齿轮1每侧传递转矩为T/2，应力循环次数：N1=2×60n1Lh 齿轮1传递转矩为T’，应力循环次数：N1’=60n1’Lh ’ 低速级 N4=2×60n4Lh N４’=60n４’Lh ’ 习题课3 接触应力 弯曲应力 轮１ 轮２ 轮１ 轮２ １轮主动 1×60n1Lh 脉动 1×60n2Lh 脉动 1×60n1Lh 脉动 1×60n2Lh 对称 ２轮主动 1×60n1Lh 脉动 2×60n2Lh 脉动 1×60n1Lh 脉动 2×60n2Lh 脉动 习题课 注意：对称循环的极限应力为脉动循环极限应力的70%。 　三.图示齿轮传动中，工作总时间为Ｌh，当１轮和２轮分别为主动轮时，试说明两轮的接触应力和弯曲应力变化性质及应力循环次数。 习题课4 习题课 四.一对直齿圆柱齿轮传动，如果保持a、u、b、载荷、材料等不变，增加齿数，则齿面接触应力σH________；齿根弯曲应力σF________。 不变 变大 §10-7（锥齿轮尺寸） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 一.几何尺寸计算 §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 参数标准——大端 一般 齿宽中点处平均分度圆直径： §10-7（锥齿轮受力分析） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 二.轮齿受力分析及计算载荷 1.受力分析 方向 ——主反从同 ——永朝轮心 ——小端到大端 §10-7 §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 受力分析小结： 直柱齿 斜柱齿 锥齿轮 例： 1.标出两齿轮的受力。 2.求轮3的旋向，以使中间轴受轴向力较小。 §10-7（计算载荷） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 2.计算载荷 式中： 注意 :（1） ，精度按低一级查， （2） ，即忽略 （3） §10-7（接触强度计算） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 三.齿面接触疲劳强度计算 利用平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮计算。 直柱齿： 锥齿： §10-7（弯曲强度计算） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 设计式： 四.齿根弯曲疲劳强度计算 利用平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮计算。 直柱齿： 锥齿： 式中： 设计式： 注意:（1） ， §10-7（注意点） §10-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 （2）锥齿轮 §10-3（齿轮结构2） §10-3 齿轮的材料、热处理及结构 腹