哈尔滨工程大学机械设计课件齿轮传动.ppt

第七章 齿轮传动 (一)轮齿的失效形式 7.4 齿轮传动的计算载荷 7.5 直齿圆柱齿轮传动强度计算 三. 作用力的方向及判断 （一）强度公式建立的依据 二. 强度计算公式: 1.校核公式: 2.设计公式: ★ 由公式计算出 模数去套标准 三.弯曲强度计算说明: ① σF1 σF2 ; [σF1] [σF2] ②轮齿的弯曲强度主要取决于ｍ，ｍ必取标准值 传递动力齿轮模数m≥1.5mm ＞ ≠ →分别计算 分别校核 校核时: 设计时: 取 与 中较大者计算 Ｚ1宜取多 (20～40) →保证平稳 Ｚ1不宜过多(20～30)平稳,弯曲强度 Ｚ1宜取少 →保证轮齿弯曲强度 →Ｚ1 ≮17(17～20)(标准齿轮) 重合度大，平稳性好 m小，轮齿弯曲强度差 Z1多→ ③小轮齿数Ｚ1: 闭式软齿面→ 闭式硬齿面→ 开式 → 7.5.3 直齿圆柱齿轮传动齿面接触强度计算 接触强度(σH)→点、线接触，接触Ａ≈０。 σH特点： F (一)表面接触强度 ②σH1＝σH2 ③σH与 成正比 ①接触Ａ小,且分布不均→中心σH＝1.5σH →∵接触面小，∴σH大→在σH反复作用下 → 疲劳裂纹→扩展→点蚀→振动、噪音。 →(受载弹性变形)小矩形、小椭圆。 μ－泊松比 E1,E2 －弹性系数 σＨ计算式(赫兹公式) 一对圆柱体 Fn——轮齿上的法向力 ； b——齿宽 ρ——曲率半径 为计算方便，取： 则： —— 啮合点齿廓综合曲率半径 —— 弹性影响系数，表7-6 一. 强度公式建立的依据: 1.以赫兹公式为基础→一对圆柱 体(线接触)接触面上的接触应 力σH≤［σ］H 2.以节点作为计算点 →以齿 廓节点处的ρ作为圆柱体 的半径ｒ (二)直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算 则有： 将圆周力 和齿宽系数 代入 ——区域系数，标准直齿为2.5，节圆=分度圆 代入得： 齿面接触强度 校核公式 齿面接触强度 设计公式 得： 1)当一对齿轮的材料、传动比、齿宽系数一定时， 轮齿的表面接触强度仅取决于 中心距 (d1) 2) σ H1 σ H2 ; [σ H]1 [σ H]2→ 按接触设计时→取较小[σH]代入计算 ＝ ≠ 接触强度分析: 3)硬齿面齿轮传动，材料、硬度一样，设计时分别按两种强度设计，取较大者为计算结果 4)软齿面——按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度 硬齿面——按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度 5)设计时，初选K=Kt=1.2~1.4→计算出d1t(mt)→按d1t计算v查KvKαKβ→计算K→修正 6)在其它参数相同的条件下，弯曲疲劳强度与m成正比，接触疲劳强度与d1或中心距a成正比，即与mz乘积成正比，而与m无关。 * * 7.1 概述 7.2 齿轮传动的失效形式和设计准则 7.3 齿轮的材料和热处理 7.4 齿轮传动的计算载荷 7.5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 7.6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 7.7 圆柱齿轮传动的设计 7.8 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 7.9 齿轮的结构设计 7.10 齿轮传动的润滑 1、了解齿轮传动特点、分类； 2、掌握主要失效形式； 3、了解常用齿轮材料及热处理方法； 4、掌握齿轮材料的计算载荷； 5、掌握直齿圆柱齿轮的强度计算方法及主要参数的选择方法； 6、掌握斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮受力分析和强度计算方法 教学要求： 7.1 概述 1、齿轮传动的特点 齿轮传动概述1 一、齿轮传动的主要特点： 传动效率高　可达99％。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高； 结构紧凑　与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需 的空间一般较小； 与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长； 传动比稳定　无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的 原因之一； 与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵。 　　齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其应用范围十分广泛，型式 多样，传递功率从很小到很大（可高达数万千瓦）。 2、齿轮传动的主要类型 平行轴齿轮传动