[理学]第10章齿轮传动.ppt

?2 因齿根部分靠近节点处最容易发生点蚀，故取节点处的应力作为计算依据。 节点处齿廓曲率半径： O2 ?2 O1 N1 N2 ?1 T1 c ? ? d1 2 d2 2 ? ?1 综合曲率： ?2 /?1 = d2 /d1 = z2 /z1 = u 令： ZH ----区域系数 标准齿轮：ZH=2.5 则： ----校核公式 引入齿宽系数：?d= b/d1， 再将 代入上式： ----校核公式 -----设计公式 对于标准齿轮，若将区域系数ZH =2.5代入上式： ----校核公式 -----设计公式 由设计公式可见，当齿轮的材料、u 、?d 已给定时，影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是小齿轮的直径d1，即取决于模数m与齿数z的乘积。 若d1不变，单纯增大m或z ，而不改变m与z的乘积，则不能提高其接触强度。 注意：∵?H1= ?H2 ， ∴ 取[?H]1、[?H]2中较小者代入设计公式计算。 -----设计公式 四、齿轮传动的强度计算说明 1、硬齿面两齿轮的材料、热处理方式及齿面硬度可取相同：HBS1≈HBS2 2、载荷系数K的确定： ◆ 试选载荷系数: Kt = 1.2 ~ 1.4 K=KA Kv K? K? ◆ →试算d1t (或mnt)→ →查取 Kv、K?、K? ◆ 计算实际载荷系数：K=KA Kv K? K? 若K ? Kt → d1 = d1t； 若K ? Kt → 3、两齿轮齿宽，一般B1 ? B2 ，取接触齿宽b = min?B1；B2 ? 代入公式计算。 一、设计参数的选择 1、压力角? 的选择 2、齿数的选择 z1↑ m↓ 重合度?↑ →传动平稳性↑ 齿高h↓ →切削量↓ 、滑动率↓ 一般情况下取：? =20° §10-6 设计参数、许用应力与精度选择 一般：闭式齿轮传动: z1=20 ~ 40 开式齿轮传动: z1=17 ~ 20 ；z2 = uz1 齿厚↓→抗弯曲疲劳强度降低 为使磨损均匀，一般要求大、小齿轮的齿数互质。 （当d1已按接触疲劳强度确定时） 压力角?↑ →齿厚↑ →齿廓曲率半径↑ 弯曲强度↑ 接触强度↑ 因此，在保证弯曲疲劳强度的前提下，齿数选得多一些好！ 3、齿宽系数 fd 的选择 fd↑→齿宽b↑→ 强度↑ ，但fd 过大将导致K?↑。 表10 -7 圆柱齿轮的齿宽系数fd =b/d1 装置状况 两支承相对 小齿轮对称布置 两支承相对 小齿 轮做非对称布置 悬臂布置 fd 0.9~1.4 0.7~1.15 0.4~0.6 为防止大小齿轮因装配误差产生的轴向错位 大齿轮：B2 =int ( b ) 小齿轮：B1=B2 + ( 5 ~ 10 ) mm b = fd d1 二、齿轮的许用应力 许用应力的计算通式： ?Hlim ----接触疲劳强度极限，查图10-21； SH ----疲劳强度安全系数，取：SH=1； KHN ---寿命系数，查图10-19。 1、许用接触应力: ?Hlim线图 2、许用弯曲应力: ?FE ----弯曲疲劳强度极限，查图10-20； SF ----疲劳强度安全系数，取：SF =1.25 ~ 1.5； KFN ---寿命系数，查图10-18。 ?FE线图 说明：查寿命系数KN时，需要计算应力循环次数N，计算公式为： n为齿轮的转数，单位为r/min； j为齿轮每转一圈，同一侧齿面啮合的次数； Lh为齿轮的工作寿命，单位为小时。 查取?lim注意： 1）一般取中偏下值，即在MQ ~ ML之间查取； 2）硬度超过范围可按外插法取值； 3）对称循环弯曲极限应力值?FE取为脉动循环应力的70%。 (双侧受载) (单侧受载) 单侧受载 双侧受载(惰轮或行星轮) j =1 j =1 j =1 j =1 j =2 j =1 三、齿轮精度的选择 机 器 名 称 精度等级 机 器 名 称 精度等级 汽轮机 3 ~ 6 拖拉机 6 ~ 8 切削机床 3 ~ 8 通用减速器 6 ~ 8 航空发动机 4 ~ 8 锻压机床 6 ~ 9