“齿轮传动”重难知识点.DOC

齿轮传动重点、难点及常见问题 一、主要学习内容 ?齿轮传动是机电设备中最常用的机械传动形式之一，其设计计算十分重要，所以本章是本课程的重点章节。1. 齿轮传动的受力分析 齿轮传动的受力分析是强度计算和后续设计的基础，不仅要求计算出各个力的大小，而且要正确判断其方向，特别是斜齿圆柱齿轮传动的轴向力的方向；能正确画出齿轮传动的受力分析平面图。——当略去齿面间的摩擦力时，主动斜齿轮上的法向力Fn作用在齿面的法面内，把Fn在法面内分解得到三个分力：Ft、Fr、Fa。 （2）圆周力Ft的大小与方向——Ft1的大小是由与主动转矩T1的力矩平衡关系得到的，这样可判别Ft1的方向。由于Ft1是从动轮对主动轮的作用力，它产生的力矩 一定与主动轮轴上的驱动力矩T1 平衡，即。 （3）径向力Fr的方向——沿半径方向指向齿面内部，圆柱齿轮应用力的平衡关系：小齿轮指向轮心，大齿轮与小齿轮的径向力方向相反，对外啮合与内啮合皆适用。 （4）斜齿圆柱齿轮轴向力Fa的方向——可用主动轮的左、右手法则来判断。 （5）锥齿轮的轴向力方向——指向大端。 （6）综合分析力的方向时还要注意（当不计齿面摩擦力时）：一对齿轮的受力为作用力与反作用力，因此对应的一对力大小相等而方向相反。对于斜齿圆柱齿轮：,,,；但对于直齿锥齿轮：当 时，因两轴线垂直，因此主动轮的径向是从动轮的轴向，而主动轮的轴向却是从动轮的径向，所以，，，，。 不但要练习在平面图上表示3个分力的方向，如图a所示，而且还要练习在一对齿轮的轴测图上表示3个分力的方向，如图b所示。特别注意力的作用点要画在齿宽中点上。 比较图a与图b知：两对齿轮的螺旋角旋向相同但转动方向相反，结果是Ft与Fα都要改变方向；若两对齿轮转向相同但旋向相反时，只有Fα才改变方向。 2. 齿轮传动的强度计算理解齿轮计算中要用计算载荷而不用名义载荷的道理，了解四个载荷系数的物理意义及其影响因素，采取哪些措施可减小载荷系数。掌握直齿圆柱齿轮的接触疲劳强度计算与齿根弯曲疲劳强度计算的理论依据，以及力学模型、应力的类型与变化特性；掌握公式中各参数的意义。对斜齿圆柱齿轮与直齿锥齿轮的强度计算，应根据它们的传动特点，由相应的当量齿轮转化为直圆柱齿轮后再进行强度计算，但须注意它们的计算与直齿圆柱齿轮计算的异同点。 由于齿轮传动的强度计算公式中系数比较多，在进行计算时注意各种图表的使用条件和要求，正确使用各种图表。——拉、压、弯、扭、剪以及它们的复合应力，对表面接触应力不太熟悉。影响接触应力有四个因素：外载荷、接触宽度、综合曲率半径、综合弹性模量。齿轮传动的强度计算有齿面接触疲劳强度计算； 齿根弯曲疲劳强度计算。在这两种计算中又验算公式和设计公式，分别适合于不同的设计要求，对闭式传动和开式传动、软齿面和硬齿面齿轮传动又有不同的计算准则。 3