第8章齿轮传动设计.ppt

⑴ 齿数z:当中心距确定以后，齿数增多，重合度增大，能提高传动的平稳性，并降低摩擦损耗，提高传动效率。 因此，对于软齿面的闭式齿轮传动，在满足弯曲疲劳强度的前提下，宜采用较多齿数一般取Z1=20~40。 硬齿面的闭式传动或开式传动，齿根抗弯曲疲劳破坏能力有限，宜取较小齿数，以便增大模数，提高轮齿的弯曲疲劳强度，但要避免发生根切，故通常取Z1=20~40。 ⑵ 模数m：模数影响轮齿的抗弯强度，一般在满足轮齿弯曲疲劳强度的条件下，宜取较小的模数，以利增大齿数，减少切齿工作量。 ⑶ 齿数比u：齿数比不宜过大，否则大小齿轮的尺寸相差悬殊，一方面增大了传动装置的结构尺寸，另一方面使大小齿轮承载能力差距拉大。 ⑷ 齿宽系数ψd和齿宽b：由齿轮的强度计算公式可知，增大齿宽系数，可减小齿轮直径和中心距，使得齿轮传动结构紧凑，承载能力高，故齿轮不易过窄。 但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，因此必须合理选择齿宽系数。 二、设计步骤 ⑴ 选择齿轮材料和热处理 ⑵ 确定齿轮传动的精度等级 ⑶ 简化设计计算 ⑷ 计算齿轮的几何尺寸 ⑸ 确定齿轮结构形式和结构尺寸 ⑹ 绘制齿轮零件工作图 2.斜齿轮传动的重合度ε 五、斜齿圆柱齿轮的强度计算 2. 强度计算 （2）齿根弯曲疲劳强度 16、齿轮传动中，为改善齿端偏载现象，可采取的措施是（ ）。 A增加齿宽；B 把齿轮悬臂布置；C 加大齿面硬度。 17、由直齿和斜齿圆柱齿轮组成的减速器，为使传动平稳，应将直齿圆柱齿轮布置在（ ） 。 A 高速级；B 低速级；C 高速级或低速级；D 无法判断 18、齿轮传动中，当齿轮分度圆直径不变时，将模数加大，其接触疲劳强度将 ，弯曲强度将 。A 提高；B 降低；C 不变；D 无法判明变动情况。 19、开式齿轮传动中，保证齿根弯曲应力σF≤[σ]F，主要是为了避免齿轮的 失效。 A 轮齿折断 B 齿面磨损 C 齿面胶合 D 齿面点蚀。 20、在齿轮传动中，提高其抗点蚀能力的措施之一是 。 A 提高齿面硬度 B 降低润滑油粘度 C 减小分度圆直径 21、在齿轮传动中，为减少动载，可采取的措施是 。 A 用好材料 B 提高齿轮制造精度 C 降低润滑油粘度 ② 压力角 因为 故 （二）齿顶高系数与顶隙系数 ?? 斜齿轮的齿顶高和齿根高不论从端面还是从法面来看都是相等的，即? ?? 所以 （三）几何尺寸计算 三、斜齿圆柱齿轮正确啮合条件和重合度 1.正确啮合条件 1）两斜齿轮的法面模数相等 2）两斜齿轮的法面压力角相等 3）两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反 即 斜齿轮传动的重合度 —端面重合度，其值等于与斜齿轮端面齿廓相同的直齿轮传动的重合度。 —纵向重合度，即轮齿倾斜而产生的附加重合度。 由上可知，斜齿轮的重合度大于直齿轮，所以传动平稳。 四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和最少齿数 当量齿轮：过斜齿轮分度圆柱齿廓上的任一点C作齿的法面，该法面与分度圆柱面的交线为一椭圆，以椭圆在C点的曲率半径为分度圆半径，以斜齿轮的法面模数为模数，压力角为标准压力角作一直齿圆柱齿轮，其齿形与斜齿轮的法面齿形最接近。这个齿轮称斜齿轮的当量齿轮，齿数ZV称当量齿数。 当量齿数: 标准斜齿轮不产生根切的最小齿数： 1.轮齿的受力分析 力的大小 圆周力： 轴向力： 径向力： 圆周力Ft：主动轮上所受的圆周力是阻力，与转向相反；从动轮上所受的圆周力是驱动力，与转向相同。 径向力Fr：指向各自的轮心 力的方向 轴向力Fa：主动轮上的轴向力方向根据左右手螺旋定则判断 根据主动轮轮齿的齿向（左旋或右旋）伸左手或右手，四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。 注意：作用于从动轮上的轴向力方向可根据作用力与反作用力原理来判断。 （1）齿面接触疲劳强度计算 接触疲劳强度校核公式: 设计公式： 在受力等条件相同的情况下，斜齿轮的接触应力减小，故斜齿轮传动的接触强度高于直齿轮。 校核公式： 设计公式： —齿形系数，按当量齿数查表 —斜齿轮应力校正系数，按当量齿数查表 将计算所得的法面模数mn按标准模数圆整。 圆锥齿轮是用来传递空间两相交轴的运动和动力，其轮齿分布在截圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐变小。为计算和测量方便，通常取大端参数为标准值。一对圆锥齿轮两轴线间的夹角Σ称为轴交角。一般机械中，多取Σ＝90°。 § 8.12 直