机械设计基础第九章齿轮传动.ppt

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1、课程内容第九章齿轮传动§9.8直齿圆锥齿轮传动§9.9齿轮的构造§9.10齿轮传动的润滑和效率重点难点斜齿轮轮齿上的作用力（大小和方向）；圆锥齿轮轮齿上的作用力（方向）。回顾设计齿轮传动时，按主要失效形式进行设计计算，确定主要尺寸，然后按其它失效形式进行强度校核。软齿面闭式齿轮传动（齿面点蚀）：按接触强度进行设计，按弯曲强度校核：硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进行设计，按接触强度校核:接触强度分析：齿面接触强度仅与中心距的关系a↑齿面接触应力↓齿面接触强度↑为脉动循环变应力，且；但、不一定相等（取决于材料和硬度）。公式中应代入小齿轮上

2、的转矩T1轮齿弯曲强度分析：（1）轮齿弯曲强度最主要取决于齿轮的模数m：模数↑弯曲应力↓弯曲强度↑轮齿弯曲强度还与齿宽b以及齿数z有关：b、z↑弯曲强度↑。（2）在计算齿轮2时，公式中只需改变齿形系数YF，其它参数（T1、z1）不能变。这是因为这两个参数是由法向力Fn引入的。YF1≠YF2，（3）d12βF’F’ββF’§9-7斜齿圆柱齿轮传动一、轮齿上的作用力ω1T1圆周力：径向力：轴向力：FrFtFtF’=Ft/cosβFr=F’tgαnαnFrFnF’αnFncFaFa轴向力Fa的方向需根据以下方法确定：（1）只适用于主动齿轮

3、；从动轮上的轴向力与主动齿轮上的相反；（2）按主动齿轮的旋向，左旋用左手，右旋用右手，四指顺齿轮转动方向，此时大拇指所指方向就是主动轮上轴向力的方向。二、强度计算校核公式：设计公式：1、接触强度求得中心距之后，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=8o~20o人字齿轮取:β=27o~45o设计公式：其中模数mn为法面模数，YF为齿形系数。校核公式：根据当量齿数，由图表9-9查得。2、弯曲强度(i3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.8

4、2.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.7111213141516182025304050100400齿形系数–YF计算根切极限实际根切极限标准齿轮例9-2：某两级斜齿圆柱齿轮减速机传递的功率P=40KW，高速级传动比i=3.3，高速轴转速n1=1470rpm，用电机驱动，长期工作，双向传动，载荷有中等冲击，要求结构紧凑，试计算此高速级齿轮传动。解：（1）选择材料及确定许用应力，因要求紧凑故

5、采用硬齿面小齿轮用20CrMnTi，渗碳淬火HRC59（表9-1）大齿轮用20Cr，渗碳淬火HRC59（表9-1）查图9－7d，得：σHlim1＝σHlim2＝1440N/mm2查表9－7，得：SH=1.2=σHlim1/SH=1200N/mm2=查图9－10d，得：σFlim1＝σFlim2＝370N/mm2查表9－7，得：SF=1.5[σF1]=[σF2]=0.7σFlim1/SF=173N/mm2（2）按轮齿弯曲强度设计设齿轮按8级精度制造。查表9－5，K=1.3(表9-5：1.2~1.6)，中型减速器，ψa＝0.4小齿轮转矩：＝2

6、.6×105N·mm初选螺旋角、齿数。β=15º，z1=19，z2=i×z1=62.7，z2=63。查图9－9，得：YF1=2.88，YF2=2.27。>故应将代入设计公式计算。(i＝3mm按表2-1，取mn=3mm中心距：a=mn(z1+z2)/(2cosβ)=127.34mm取：a=130mm确定螺旋角：β=arccos[mn(z1+z2)/2a]=18º53'16"齿宽：b=ψaa=52mm取：b2=52mm，b1=55mm安全（4）齿轮得圆周速度：v=π·d1·n1/60/1000=4.6m/s对照表9－4，可知选用8级精度是合适

7、的。（3）验算齿面接触强度+＝928N/mm2<§9-8直齿圆锥齿轮传动一、齿轮上的作用力dm1为小齿轮齿宽中点的分度圆直径（3）轴向力Fa的方向：指向大端。（1）圆周力Ft的方向：主反从同；（2）径向力Fr的方向：垂直指向齿轮轴线；（4）小齿轮上的径向力和轴向力在数值上分别等于大齿轮上的轴向力和径向力，但其方向相反。Fr1=-Fa2，Fa1=-Fr2注意：§11-9齿轮的构造直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。如果齿轮的直径比轴径大得多，则应把齿轮和轴分开制造。1.齿轮轴2.实心齿轮dh=1

8、.6ds;lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh≥bc=0.3b;δ=(2.5.~4)mn,但不小于8mmd0和d按结构取定，当d较小时可不开孔3.腹板式齿轮dd0bdsdhda斜度1:10