齿轮的强度计算ppt课件.ppt

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1、机械设计第6章齿轮传动1第6章齿轮传动6.1概述6.2圆柱齿轮的基本参数、精度选择6.3齿轮传动的失效形式和设计准则齿轮材料和热处理6.4圆柱齿轮的计算载荷6.5齿轮轮齿受力齿轮的强度计算6.5.0接触强度6.5.1直齿圆柱齿轮的强度计算6.5.2斜齿圆柱齿轮的强度计算6.5.3锥齿圆柱齿轮的计算26.1概述齿轮传动的特点：效率高;结构紧凑;工作寿命长;传动比稳定、准确开式、半开式传动：闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，润滑及防护条件好。按齿轮的润滑、密封形式36.2齿轮传动精度的选择（1～１２级）GB/T10095-19887—

2、6—6GMGB10095—88齿厚下偏差第Ⅱ公差组精度（平稳性精度）第Ⅲ公差组精度（接触精度）精度等级选择参考P178表6-3,表6－4、齿厚上偏差第Ⅰ公差组精度（运动精度）46.3齿轮传动的失效形式和设计准则6.3.1齿轮工作情况6.3.2轮齿的失效形式6.3.3设计准则56.3.1齿轮工作情况齿轮的工作情况66.3.2轮齿的失效形式1、轮齿折断2、齿面点蚀3、齿面磨损4、齿面胶合5、齿面塑性变形小结71.轮齿折断采取措施材料及热处理增大模数增大齿根圆角半径消除刀痕：喷丸、滚压处理；增大轴及支承刚度。原因齿根弯曲应力大；齿根应力集

3、中Fn折断发生在齿根处8.轮齿折断92、齿面点蚀采取措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度形成原因轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产生麻点。10齿面点蚀11相对滑动速度1213措施：加强润滑；开式改闭式传动3、齿面磨损原因：相对滑动14齿面磨损15原因：高速重载；散热不良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱采取措施：减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对4.齿面胶合16齿面胶合175.齿面塑性变形措施：提高材料的硬度，减小接触应力，改善润滑原因：重载，齿面软18塑性变形19弯曲折

4、断点蚀胶合磨损塑性变形齿轮的失效形式现象与原因？改进措施？。。。。。。。。。。206.3.3设计准则闭式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行计算。开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算，考虑磨损的影响适当增大模数。（10～15%）必要时进行：抗胶合能力计算216.3.4齿轮的材料及其选择原则（一）齿轮材料的选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。1.功能要求：功率、可靠度、质量、环境2.工艺要求：毛坯选择；热处理方式3.硬度选择：*软齿面硬度350HBS；*软齿面齿轮HBS1-HBS230～50*避免胶合的合适配对

5、：软—软；软—硬；软—铁；硬—硬。P182表6－522（二）常用齿轮材料及热处理（P184表6-6）调质钢45、锻钢渗碳钢40Cr、钢氮化钢20CrMnTi金属铸钢ZG310-570铸铁HT250、QT500-5非金属：夹布塑胶尼龙236.4齿轮传动的计算载荷使用系数动载系数齿间载荷分布系数齿向载荷分布系数名义载荷：转距切向力24载荷状况工作机器原动机…………均匀平稳…1.01.11.251.5轻微冲击…1.251.351.51.75中等冲击…1.51.61.752.0严重冲击…1.751.852.02.25工作机、原动机6.4齿轮

6、传动的计算载荷256.4齿轮传动的计算载荷制造和安装误差，法节不相等，瞬时传动比不准确，产生角加速度齿轮修缘266.4齿轮传动的计算载荷齿轮精度、速度276.4齿轮传动的计算载荷鼓形两对以上齿轮啮合时，载荷分配不均制造和安装精度表面硬化及精度p188（表6-8)轮齿载荷沿接触线分布不均匀轴上位置；轴及支承刚度；P189图6-8K286.5齿轮的受力分析直齿轮的受力分析斜齿轮的受力分析锥齿轮的受力分析29直齿圆柱齿轮的受力分析其中：T1—小齿轮的扭矩，N•mm;d1—小齿轮的节圆直径，mm；—压力角，对标准齿轮，=20°。受力大

7、小力的方向FrFt30斜齿圆柱齿轮受力分析受力大小F’31斜齿圆柱齿轮的受力分析圆周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同径向力：指向圆心轴向力：可用左、右手判断。力的方向Fa1Fa232nn斜齿圆柱齿轮的受力分析右视图33锥齿轮的受力分析力的大小力的方向34力的方向n1圆周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同径向力：指向圆心轴向力：小端指向大端35圆锥齿轮传动设计参数36第6章齿轮传动6.5齿轮传动的强度计算6.5.0接触强度6.5.1直齿圆柱齿轮的强度计算6.5.2斜齿圆柱齿轮的强度计算6.5.3锥齿齿轮的计算37第6章齿轮传

8、动6.6齿轮传动设计的参数选择和设计步骤6.6.1齿轮传动的参数选择6.6.2齿轮传动的设计步骤386.5.0接触强度Fn赫兹公式396.5.1直齿圆柱齿轮的强度计算一、齿面接触疲劳强度计算二、齿根弯曲疲劳强度计算三、齿轮传动强度计算