机械设计第10章齿轮传动.pptx

第十章 齿轮传动;本章学习的基本要求： （一）熟练掌握的内容 1）齿轮传动的失效形式及设计准则 2）齿轮常用材料及热处理方法的选择； 3）直齿和斜齿轮、直齿锥齿轮的受力分析； 4）圆柱齿轮接触和弯曲疲劳强度计算的理论依据、计算公式及公式中各参数的物理意义、公式的运用； 5）直齿锥齿轮强度计算 （二）一般了解的内容 1）圆柱齿轮和锥齿轮强度计算公式的推导； 2）齿轮传动的计算载荷 本章的重点： 标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法 ;（一）齿轮传动的特点：;（二）分类;开式传动 ;§10-2 轮齿的失效形式及设计准则 ;1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿 根应力集中； ;潘存云教授研制;齿面点蚀;;;二、齿轮的设计准则 ;一、对齿轮材料性能的要求 ;§10-3 齿轮材料及选用原则 ;表10-1 常用齿轮材料及其力学性能 ;续表10-1 常用齿轮材料及其力学性能 ;三、齿轮材料选用的基本原则 ;§10-4 齿轮传动的计算载荷 ;§10-4 齿轮传动的计算载荷 ; 发电机、均匀传送的带式输送机或板式输送机、螺旋输送机、轻型升降机、包装机、通风机、均匀密度材料搅拌机等。;;表10-3 齿间载荷分配系数KHα 、 KFα ;;;改善齿向载荷不均匀的措施： ;圆周力：;圆周力：;;;;注：1)基准齿形的参数为α =20? 、h*a=1、C*=0.25 、ρ =0.38m (m-模数) 2)对内齿轮：当α =20? 、h*a=1、C*=0.25 、ρ =0.15m 时， 齿形系数：YFa =2.053 ; 应力校正系数：YSa =2.65;齿根弯曲强度条件式：;说明：计算时取： 中较大者，计算结果应 圆整为标准模数，且m≥ 1.5;作者：潘存云教授; 齿面点蚀与齿面接触应力的大小有关，而齿面的最大接触应力可近似用赫兹公式进行计算。;表10-6 弹性影响系数ZE (Mpa)1/2;;§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ;注意：∵σH1= σH2 ， ∴ 取[σH] 1、[σH] 2中较小者代入公式中计算。 ;-----设计公式;（四）齿轮传动的强度计算说明; 齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确定主要尺寸，然后按其它失效形式进行必要的校核。;（一）设计参数的选择 ;3．齿宽系数 fd 的选??;说明：1) 大小齿轮皆为硬齿面时， fd 应取小值，否则取大值； 2) 括号内的数值用于人字齿轮； 3) 机床中的齿轮，若传递功率不大时， fd可小到0.2 4) 非金属齿轮可取 fd =0.5~1.2;（二）齿轮的许用应力 ;σFE ----弯曲疲劳强度极限值, 查图10-20 ;弯曲疲劳寿命系数 KN;;灰铸铁的疲劳极限应力;正火处理的结构钢和铸钢的疲劳极限应力;渗氮及氮碳共渗调质钢的;（三） 齿轮精度的选择;;（四）直齿圆柱齿轮设计的步骤 ;;;αt; 由于斜齿轮的重合度大，同时啮合的轮齿较多，轮齿的接触线是倾斜的，在法面内斜齿轮的当量齿轮的分度圆半径较大，因此斜齿轮的接触强度和弯曲强度较直齿轮高。;YFa ---齿形系数；;Yβ;;比较： ;校核计算公式： ;;特别注意：斜齿轮的[σH] 取法与直齿轮不同！ ;dm---平均分度圆直径;当量齿轮的锥距： Rm=R- 0.5b ;;;;（三）齿根弯曲疲劳强度计算 ;§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算;;（四）齿面接触疲劳强度计算 ;锥齿轮传动的设计计算步骤与方法:;其中：YFa、Ysa-----按当量齿数Zv=Z/cosδ查表10-5;§10-9 齿轮的结构设计 ;§10-9 齿轮的结构设计 ;;圆锥齿轮轴 ;dh=1.6 ds ; lh=(1.2.~1.5) ds , 并使lh ≥b c=0.3b ; δ=(2.5.~4) mn , 但不小于8 mm d0 和 d 按结构取定，当d 较小时可不开孔;3. 腹板式齿轮;潘存云教授研制;;潘存云教授研制;§10-10 齿轮传动的润滑和效率;;高速齿轮传动采用喷油润滑的理由： 1) v 过高，油被甩走，不能进入啮合区；;表10-12 齿轮传动润滑油粘度荐用值;表10-11 齿轮传动常用的润滑剂 ;齿轮传动的损耗：;本章作业 10-1 10-6