05第五讲 齿轮传动.ppt

第一节齿轮传动的失效形式和计算准则 轮齿折断实例 轮齿折断机理 齿面点蚀 齿面点蚀实例 齿面点蚀机理 齿面胶合 齿面胶合实例 齿面磨损 齿面磨损实例 齿面塑性变形 齿面塑性变形主动轮 齿面塑性变形从动轮 齿面塑性变形机理 齿轮失效形式与极限转矩的关系 齿轮失效形式与极限转矩的关系 第二节 齿轮材料 第三节 齿轮传动的载荷计算 一 工作载荷 二计算载荷 1 使用系数 2 动载系数 4 齿间载荷分布系数 第四节 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 一 轮齿受力分析 二 齿面接触疲劳强度计算 三、齿根弯曲疲劳强度 第五节 齿轮精度、设计参数选择及许用应力 一 齿轮精度选择 二 设计参数选择 2. 第六节 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 一、轮齿受力分析 第七节 标准直齿锥齿轮传动的强度计算 一、主要设计参数 第八节 变位齿轮传动的强度计算 第九节 齿轮传动的润滑 齿廓接触点的曲率半径 齿轮啮合综合曲率 齿面接触疲劳强度校核公式 齿面接触疲劳强度设计公式 三、齿根弯曲疲劳强度计算 齿面接触疲劳强度校核公式 按当量齿数查图5-14、图5-15 斜齿轮因重合度增大，故接触线长度增大； 斜齿轮因轮齿倾斜，故影响其弯强度。 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 1.8 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1 2 3 4 b/d1 3 齿向载荷分布系数 两轮均为软齿面或其中之一为软齿面 图5-7 3 齿向载荷分布系数 改善载荷分布方法 表5-4 一对轮齿在啮合区内有时为双齿啮合，载荷则应分配在这两对齿上。 由于齿距误差等原因，载荷在各齿间分配不是均匀的。 轮齿误差的影响 1.4 1.2 1.1 1.0 未经表面硬化的斜齿轮 1.2 1.1 1.0 未经表面硬化的直齿轮 1.4 1.2 1.1 1.0 经表面硬化的斜齿轮 弯曲 接触 1.2 1.1 1.0 经表面硬化的直齿轮 9 8 7 6 5 精度等级(Ⅱ组) 表5-4 齿间载荷分布系数 主动轮上的圆周力Ft与其速度方向相反； 从动轮上的圆周力Ft与其速度方向相同， 径向力指向各轮的轮心。 圆周力 径向力 法向力 圆柱体的接触时的接触应力 综合曲率对接触应力的影响 齿廓接触点的曲率半径 齿轮啮合综合曲率 齿面接触应力变化规律 表5-5 弹性系数 ZE 齿面接触疲劳强度条件 齿根危险截面的确定 Yfa齿形系数 齿数 变位系数 图5-14 引入应力修正系数Ysa(图5-15） 齿数 变位系数 引入重合度系数Yε 大小齿轮分别计算齿根弯曲疲劳强度 设计式： 注意： 2、相互啮合的一对齿轮其齿面接触应力是相同的。若校核接触强度或按接触强度设计齿轮传动，应选[σH] 1与[σH] 2中的校小值代入计算公式。 1、相互啮合的一对齿轮其齿根弯曲应力通常不相等。若校核弯曲强度需对两轮同时进行校核计算；若按弯曲强度设计齿轮传动，应选(YFa1ySa1)/[σF] 1与(YFa2ySa2)/[σF] 2中的较大值代入设计公式。 3、应用设计公式初步计算齿轮尺寸时，可先应用初算公式 ,待求得齿轮尺寸参数后，精确计算载荷系数K、重合度系数及寿命系数和许用应力，代入相应校核公式进行验算，若强度条件合适则齿轮尺寸无需调整，否则，调整尺寸重新计算。 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 低 高 未规定公差 一般按齿轮的圆周速度选精度表5-6 ≤5 ≤7 ≤15 ≤19 13 350 ≤6 ≤9 ≤16 ≤24 16 ≤350 锥齿轮 ≤6 ≤9 ≤20 ≤30 20 350 ≤8 ≤12 ≤25 ≤36 25 ≤350 圆柱齿轮 斜齿及曲齿 ≤2.5 ≤3 ≤6 ≤9 6 350 ≤3 ≤4 ≤7 ≤10 7 ≤350 锥齿轮 ≤3 ≤5 ≤10 ≤15 10 350 ≤4 ≤6 ≤12 ≤18 12 ≤350 圆柱齿轮 直齿 9 8 7 6 3，4，5 齿轮精度等级 齿面硬度 HBS 传动种类 齿轮种类 表5-6 各种精度等级齿轮传动的最大圆周速度 8～11 农业机械 7～9 载重汽车 7～10 起重机 5～8 轻型汽车 6～9 锻压机床 4～8 航空发动机 6～8 通用减速器 3～8 金属切削机床 6～8 拖拉机 3～6 汽轮机 精度等级 机器名称 精度等级 机器名称 各类机器所用齿轮传动的精度等级范围 1 齿数比 2 齿数z及模数m 在中心距一定时，在满足弯曲强度的条件下，可取较多的齿数和较小的模数