江苏大学机械的设计课件10齿轮传动.ppt

课件 机 械 原理及设计（Ⅱ） 第十章 齿轮传动 §10-1　概　述 §10-2 齿轮传动的失效形式和设计准则 §10-3　齿轮材料及热处理 §10-4 直齿圆柱齿轮传动的载荷计算 §10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6直齿圆柱齿轮传动的主要参数选择和精度选择 §10-7　标准斜齿圆柱齿轮传动的 强度计算 §10-8　标准圆锥齿轮传动的强度计算 §10-9　齿轮结构设计 §10-10　齿轮传动的润滑 课件 式中： 课件 2．接触强度公式 三．小结 大锥齿轮加工困难，常放于高速级 课件 ●整体式　e2mt 或 e1.6m，齿轮轴 ●套装式 实心体 腹板式 孔板式 轮幅式 课件 ∴强度条件 校核式 设计式 z=∞ z=25 z=10 课件 Z(α、x)↑→(YFa ↓ Ysa ↑)↓→ σ F↓ YFa、Ysa与齿廓形状(如α、Z、x)有关， 而与齿的大小(m)无关。 ① T1、 Z1 、 d1均指小齿轮的，不能用T2、 Z2、 d2代替 ②弯曲强度取决与m、b 说明 结论 分析 b——齿宽 Z1——小齿轮上的转矩 T1—— 小齿轮上的转矩 φd——齿宽系数　 φd ＝b/d1 m——模数：应取标准值m≥(1.5~2)mm [σ]F——齿轮许用弯曲应力 课件 二．齿面接触疲劳强度计算（防点蚀） 1．理论依据：以节点为计算点 r1 N1 t t P 课件 课件 2．强度条件 r1 N1 t t P 课件 ∴强度条件 校核式 设计式 说明 接触强度取决于齿轮直径d1 (或中心距a)和齿宽b 课件 课件 三．许用应力 式中 课件 对称循环的弯曲应力，其极限值为 脉动循环时的极限应力的70% 轮1、2、3的许用弯曲应力如何？ 1 2 3 主动 注意 问题 课件 四．强度计算说明 1．弯曲强度公式 校核式 设计式 课件 课件 2．接触强度公式 课件 3．设计方法（试算法） 初选Kt(=1.2~1.4)→求d1(或m)→求V →查K(KvKαKβ)→修正d1(或m) 课件 一．主要参数选择 1．压力角α：规定标准压力角α =20o α↑→(YFa↓YSa↓)↓→σF↓→弯曲强度↑ α↑→ZH↓→σH↓→接触强度↑ 2．齿数z和模数m z↑(m↓)→①重合度↑→运转平稳 　　　　　②h↓→减少切削用量→节省材料 　　　　　③滑动系数↓→减少磨损和胶合 　　　　　④σF↑→弯曲强度↓ 课件 闭式　宜选齿数多些，以增加传动平稳性，一般z1=20~40 开式　宜选齿数少些，以增加抗磨损，抗折断能力， 　　　一般z=17~20（模数m增大，齿厚增大） ∴ 模数m对弯曲强度如何影响？对接触强度又如何？ 3．齿宽系数φd φd大→b(=φdd1)↑→承载能力↑ φd过大→b↑↑→Kβ↑↑ ∴ φd应合理 b= φd d1（圆整） b1=b+(5~10)　mm b2=b 问题 课件 二．精度选择 精度等级 　1————→12 精度　　　高————→低 ★三种精度： ●运动精度(第Ⅰ组公差) ●工作平稳性精度(第Ⅱ组公差) ●接触精度(第Ⅲ组公差) ★齿侧间隙偏差：C——S　14种 例：　7——6——6——GM　GB179－83 上偏差 下偏差 Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组 课件 Fn Fr F Ft Fa(轴向力) 一．受力分析 （不计摩擦力） 课件 课件 其中 1·力的大小 课件 2·力的方向 旋向 ：主动轮：左（右） 　　 从动轮：右（左） Ft(同直齿轮) Fr(同直齿轮) Fa 主动轮　左右手法则 从动轮　 ①左右手法则只适用于主动轮，应判断主动轮 ②作用力的位置应在啮合点处。 注意 课件 如图，标出各分力方向 例题 Fr1 Fr2 Fa1 Fa2 Ft1 Ft2 O1 O2 主动 N1 Ft2 Ft1 N1 课件 二．强度计算特点： 1．按当量直齿圆柱齿轮计算:法向齿形ZV 2．接触线为倾斜的：接触线长 弯曲：计入螺旋角系数Yβ(≤1) 二者取小者 3．重合度大 直齿轮　　 εα 斜齿轮　 εr=εα+εβ 接触： 课件 三．强度计算公式 1．弯曲强度计算公式 课件 式中： 课件 2．接触强度公式 课件 四．小结 斜齿轮比直齿轮强度高，传动平稳， 常置于高速级 斜齿轮几何参数与直齿轮不同之处： 课件 一．受力分析（不计摩擦力） Fn Ft F Fr Fa 课件 课件 1·力的大小 课件 2·力的方向 Fa ：均沿各自轴线方向指向大端 Ft Fr 同直齿轮 作用力与反作用力关系 课件 如图画出各齿轮上的分力方向 例题 N1 1 2 Ft1 Fr1 Fr2 Ft2 Fa2 Fa1 课件 二．强度计算：按平均分度圆处的当量圆柱齿轮计算 1．弯曲强度计算公式 * 机械工程学院机械设计系 * 课件 * 第十章