第10章齿轮传动.ppt

d12F’一、轮齿上的作用力ω1T1圆周力：径向力：轴向力：轮齿所受总法向力Fn可分解为三个分力:FrαnFncFaFtββF’=Ft/cosβFr=F’tgαnαnF’βF’FtFaFrFnF’FtαtFrF”圆周力：径向力：轴向力：大小：方向：Ft主反从同Fr在作用点沿向直径方向指向自己的轮心Fa主动轮左右手法则：左旋用左手，四指为轮回转方向，大拇指为轴向力的方向二、强度计算（一）计算载荷斜齿轮端面重合度（图10-26）L—啮合轮齿接触线总长直齿：齿宽斜齿：接触线长度之和全齿宽接触线长弯曲强度按轮齿局部折断计算比较复杂。按法面内当量直齿圆柱齿轮计算，并考虑斜齿轮特点：计入螺旋角对弯曲强度的影响。螺旋角影响系数（图10-28）端面重合度（图10-26）齿形及应力校正系数（按当量齿数查）（验算式）（设计式）（二）齿根弯曲疲劳强度计算(三)齿面接触疲劳强度计算(按节点处法面内的当量直齿圆柱齿轮进行计算）斜齿轮齿面接触强度仍按赫芝公式计算：按法面曲率半径带入:校核公式：节点区域系数（图10-30）设计公式：求得分度圆直径之后，可选定齿数Z1、Z2和螺旋角β，则模数mn为：计算所得模数mn,圆整为标准值。若给定模数mn,则螺旋角β为：通常螺旋角:β=8?~20?人字齿轮取:β=15?~40?§8计圆柱齿轮时主要参数的选取1.一般σF1≠σF2(因为YFa1Ysa1≠YFa2Ysa2），[σF1]≠[σF2],一.公式讨论计算m时取、较大者，计算结果应圆整,且传递动力时，m≥1.52.σH1=σH2，一般[σH1]≠[σH2]计算d1时取[σH]=min{[σH1]，[σH2]}许用应力：二．齿数z1和模数m软齿面闭式传动的承载能力主要取决于齿面接触疲劳强度，故齿数宜选多些，模数宜选小些，从而提高传动的平稳性。推荐取z1=20～40。中心距a一定时，齿数Z↑，重合度ε↑，运动平稳性↑Z≥Zmin硬齿面闭式传动及开式传动的承载能力主要取决于齿根弯曲疲劳强度，故模数宜选大些，齿数宜选少些，从而控制齿轮传动尺寸不必要的增加。推荐取z1=17～20。传递动力的齿轮，模数m≥2mm。模数m↑，则σF↓。当d一定时，由d=mz知，若m↑，则Z↓，使重合度ε↓，导致平稳性↓，同时ha↑，易产生胶合。故在满足弯曲疲劳强度的条件下，取较小模数值。三．齿宽系数Φd和齿宽b轮齿越宽，承载能力越高，故轮齿不宜过窄，但齿宽太大，载荷沿齿宽方向分布的均匀性降低，因此齿宽系数应取得适当。齿轮相对于轴承位置对称布置非对称布置悬臂布置Φd0.9～1.40.7～1.150.4～0.6为防止两齿轮因装配引起的轴向错位而导致啮合齿宽减小，常取b=b2=Φdd1，而b1=b2+(5～10)mm。例题：1）为使1、2轮正确啮合，确定轮2的螺旋角方向；2）为使Ⅱ轴上的轴向力尽量小，试确定3、4轮的旋向。3）标出3、4轮所受各分力。Fa2Fa3Fa4Fr3Fr4Ft3Ft4δfδδaRddadf§8直齿圆锥齿轮传动齿廓：球面上的渐开线齿廓在背锥上的投影近似代替球面上的渐开线以锥齿齿宽中点的当量齿轮作为强度计算依据。对轴交角为90o的直齿锥齿轮传动：（一）设计参数以大端参数为标准值，令?R=b/R为齿宽系数，设计中常取:?R=0.25-0.35Rδ1dm1B/2当量齿轮各参数：当量齿数：当量齿轮齿数比：平均模数：分度圆直径(二)轮齿受力分析Fr1Fa2Fr2Fa1○xFt2方向Fr：指向各自轮心Ft：主动轮与n相反从动轮与n相同Fa：小端指向大端⊙Ft1(三)齿根弯曲疲劳强度计算一对直齿圆锥齿轮传动与其当量齿轮的强度近似相等。可直接套用直齿轮的计算公式，代入当量齿轮参数。载荷系数K＝KAKvKαKβKA——表10-2Kv——图10-8，速度按vm,精度按比直齿轮低一级取。Kα——KHα=KFα=1--轴承系数（表10-9）Kβ——KFβ＝KFβ＝1.5KFβbe按当量齿数从表10-5查（四）齿面接触疲劳强度计算综合曲率为：