第五章齿轮传动.ppt

5.8.3齿根弯曲疲劳强度计算目的:针对轮齿的折断理论依据:悬臂梁弯曲强度模型3.变位齿轮传动的类型标准齿轮传动x1＝x2＝0等变位齿轮传动x1＝-x2≠0不等变位齿轮传动或角度变位。零传动x1＋x2＝0正传动x1＋x20负传动x1＋x20变位齿轮传动类型高度变位齿轮传动5.7齿轮的失效和齿轮材料5.6.2齿轮的精度等级及选择5.7.1齿轮的主要失效形式轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形齿轮传动的失效主要是指轮齿的失效，其失效形式是多种多样的。常见的失效形式有：由于齿轮其它部分（齿圈、轮辐、轮毂等）通常是经验设计的，其尺寸对于强度和刚度而言均较富裕，实践中也极少失效。一般条件下齿面点蚀－按接触疲劳强度计算齿根弯曲折断－按弯曲疲劳强度计算特殊条件下过载折断或齿面塑性变形－短期过载的强度计算闭式齿轮传动开式齿轮传动－磨损－因无成熟的计算方法，一般按弯曲疲劳强度计算，然后将模数放大10~20%齿面胶合二、齿轮传动的设计准则5.7.2齿轮的常用材料对齿轮材料的要求：齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力。齿面要硬，齿芯要韧。常用材料：钢、铸铁、有色金属、非金属软齿面和硬齿面齿轮由于工作次数较多，为使大、小齿轮的寿命接近，配对材料的硬度应有所差别。齿轮材料配对：方法：相同的材料，不同的热处不同的材料，相同的热处理5.8标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算5.8.1受力分析与计算载荷1.轮齿上的作用力大小:方向:指向各自的轮心。力的大小及方向与主动轮的运动方向相反；与从动轮运动方向相同。2.计算载荷根据名义功率求得的法向力Fn称为名义载荷。实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及制造误差、安装误差和弹性变形的影响，载荷会有所增大，且沿接触线分布不均匀，须对名义载荷式进行修正。载荷系数K=1.2~2.4称为计算载荷5.8.2齿面接触疲劳强度计算1.接触强度计算依据——赫兹公式赫兹公式：Fn/L–––圆柱体单位接触长度上的载荷；?–––综合圆率半径，，正号用于外接触，负号用于内接触；齿廓接触产生接触应力接触强度计算目的:针对齿面点蚀失效理论依据:赫兹公式计算点:节点校核式:设计式齿宽系数：3.许用接触应力实验齿轮的接触疲劳极限应力,与材质和硬度有关，并有一定的离散性;接触疲劳强度的最小安全系数。1)齿轮的接触强度与分度圆直径(中心距)有关，即与齿数与模数的乘积有关；2)由于接触应力是两个物体的作用力与反作用力，故。讨论：3)一般，计算时应代入其中的较小者。1.计算依据4.齿顶高系数:ha*5.顶隙系数:c*齿轮的齿顶高规定为ha=ha*m齿轮的齿根高规定为hf=（ha*+c*）m正常齿：ha*＝1c*＝0.25短齿制：ha*＝0.8c*＝0.3称m、z、a、ha*、c*为渐开线齿轮的五个基本参数。渐开线标准齿轮1）模数m，压力角a是标准值；2）分度圆齿厚与齿槽宽相等；3）具有标准齿顶高和齿根高。渐开线标准直齿圆柱齿轮基本尺寸计算问题的提出前已阐明一对渐开线齿廓啮合，接触点沿啮合线移动，能实现定传动比传动。但一对齿廓总是有界的，从开始接触到脱离接触其接触点仅限于啮合线上某一段范围内，也即一对渐开线齿廓只能在某一角度范围内实现定传动比传动。作为一对渐开线齿轮，就不单是一对齿啮合，其相邻轮齿有着相互联系和制约，因此，它要实现定传动比连续传动还需满足正确啮合和连续传动的条件5.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动B2B1要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合，两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等：5.5.1正确啮合条件因m和a都取标准值，使上式成立的条件为：m1=m2，a1=a2结论：一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。5.5.2连续传动条件轮齿在从动轮顶圆与N1N2线交点B2处进入啮合，主动轮齿根推动从动轮齿顶。随着传动的进行，啮合点沿N1N2线移动。在主动轮顶圆与N1N2线交点处B1脱离啮合。主动轮：啮合点从齿根走向齿顶，而在从