机械设计第4章：齿轮传动2016

1、仔概述仔齿轮传动主要参数及其计算 倉齿轮传动失效形式与计算准则 仔齿轮常用材料选择与热处理仔齿轮传动载荷与应力 仔齿轮传动强度计算彎齿轮结构设计第节奇概述彎齿轮传动主要参数及其计算 &齿轮传动失效形式与计算准则 彎齿轮常用材料选择与热处理彎齿轮传动载荷与应力&齿轮传动强度计算&齿轮结构设计机器的组成命忖助系统，仔U如润滑.显示、男昼明等传动装置传动分类在距离间传递能量并实现能量分酉去转速改变.运动形式改变等作用的装置机械传动:机械能。机械能流体传动:机械能。机械能电传动:机械能O电能机械传动分类及特点机械传动分类直接接触传动有中间机件的传动摩擦传动摩擦轮传动 摩擦无级变速器带传动绳传动 摩擦无

2、级变速器啮合传动齿轮传动 蜗杆传动 螺旋传动 凸轮机构等链传动 同步带传动机械传动的特点主要体现在传动效率.单级传动比. 传动功率、中心距、传动准确性、无级调速、过载 保护寿命噪声价格等等齿轮传动的功能及应用范功能传递两轴间的运动或动力 后签4应用危阖传递功率P可达数万干瓦,圆周速度可 达150rn/s （最高300m/s）.直径从 数毫米至数米,甚至10血以上,单级 传动比可达8或更大。齿轮传动的主要特点倔传动效率高工作可靠,寿命长 传动比德定结构紧凑功率和速度适用范围广缺点齿轮制造需专用设备,成本高精度低时,振动和噪音较大不宜用于中心距大的传动齿轮传动的分类（1）齿廓:渐开线.摆线.圆弧齿

3、线与母线相对位置:直齿.斜齿、人字齿、曲线齿齿轮轴线相对位置:平行.相交.交错齿面硬度:软齿（HB350 ）工作条件:开式传动、闭式传动备注：承载能力计算针对轮齿的某种失效形式，而轮齿的失效形式 又与其工作条件和齿面硬度等因素密切相关。如工作条件与轮齿齿 面的磨粒磨损有关。齿面的承载能力与齿面硬度有关。齿轮传动的分类(2)齿轮传动平面齿轮传动空间 齿轮 传动-直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动匚人字齿齿轮运动L传递交错运动外啮合厂传递相交运动内啮合r交错轴斜齿轮-蜗杆涡轮L准双曲面齿轮第二节于概述歹齿轮传动主要参数及其计算彎齿轮传动失效形式与计算准则彎齿轮常用材料选择与热处理&齿轮传动载荷与应力

4、 彎齿轮传动强度计算 茅齿轮结构设计齿關啮合基本定律对齿廓曲线的要求不卡不离 处处相切接触 法线上无相对运动瞬时传动比12(Dx _ O2P(o2 OPnvK2K1n2CD传动比恒定的条件 过两齿廓接触点所作两齿廓的公法线均 与连心线交于一定点P。互相啮合的一 对齿轮,在任一位置时的传动比,都与 具连心线被其啮合点的公法线所分两线 段成反比浙开线标准齿轮基本几何参数律基圆(db, rb) 产生渐开线的圆 律齿顶圆djrj 连接齿轮各齿顶的圆 樺齿根圆df(“) 齿槽底部连接的圆*在4圆周上,一个轮齿左右 两侧齿廓间的弧线长 樺齿槽宽弓在圆周上，齿间的弧线长 希齿距P齿数Z三IM亠MB14樺分度

5、圆d (r): 设计齿轮的基准圆 分度圆上，p=s+e 带齿顶高ha 樺齿根高厲带齿全高h=ha+hfPi=si+eiO浙开线标准齿轮基本几何参数标准中心距a = rx + r2 压力角%齿關上某哦合点所受正压力方向（该点齿磨法线方向）与该胃速度 方向之间所夹锐角a啮合角啮合线与节圆公切线之间所夹锐角啮合角恒等于节圆压力角rb = qcoscik = rcosab)浙开线标准齿轮啮合传动条件一对齿轮的正确啮合条件一对齿轮的连续啮合条件重合度 e=(B1B2/Pb)1浙开线标准齿轮传动参数传动比/与齿数比z大主血z从 %一 d主一 z主齿轮传动的精度等级在渐开线圆柱齿轮和锥齿轮精度标准（GB10

6、095和GB1136589 ）中规定了 12个精度等级。其中f1. 2级为远景级；3. 4. 5级为高精度级;6. 7. 8级为中精度级f常用；9. 10% 11. 12级为低精度级。根据对运动准确性.传动平稳性.载荷分布均匀性的 影响，各精度等级分为三项公差组:第I公差组，与传递运动准确有关,如公法线长度变化公差;第II公差组，与传递运动平稳性有关,如周节公差;第III公差组,与载荷分布的均匀性有关，如接触线误差。P齿桧精度等级的选择参照教材p54表22分度圆模数的简称,定义基本齿 廓的重要参数，能够代表轮齿的大小f单位min。/n的数值为标 准值,参见教材p54表24。m 二 pl7t齿輕

7、模数刃GB 1356-88GKI236M020*2(fm工伽和2m2w顶廉e0.25m(X 2 tff腕酬半齢 10.38m两齿轮轴线之间的距离。标准齿轮无齿侧间隙安装（两标 准齿轮分度圆相切）时的中心距称作标准中心距。大批量 生产的齿轮推荐中心距按下表选用。单件或小批量生产的 齿轮中心距取尾数为0、5、2、8的整数。第系列第，系列140018002240中心距。的荐用廉列40506380400500630800UOISO225280mmTOO1251602002W31?100012501600 _ 2000250Q3554505607109001120浙开线标准齿轮传动参数变位系数与变位传动

8、刀具从切制标准齿 轮的位置移动某一 径向距离（通称变 位量）后切制的齿 轮称为变位齿轮。刀具变位量用xm 衾示f x称为变位 系数。刀具向齿轮 中心移动f x为负 值 15 m/s时f应采用喷油润滑。齿轮的结构设计齿轮的结构设计当齿轮的直径da=500mm时采用鍛造齿轮。e1.6m时，将齿轮与辆做成一体，称为齿轮辆。当 da=180 mm 时,齿轮做成实心结枸。齿轮的结构设计 0 = da=500mmBt,齿轮锻造因难，采用铸造的轮辐式结构齿轮传动设计作业习题15T2设计依据设计结果设计内容设计步骤81-2Mb Each machine consists in principle of thr

9、ee basic J parts: a motor or another prime mover (that sets the machine in motion)，an actuating mechanism (which is directly doing the needed work: digs a ditch， M weaves cloth，peels potatoes，propels a ship，and soon)，and a transmission that connects the first two parts.A gear is the most common type

10、 of transmission; therefore, it is one of the mandatory subjects when machine elements are discussed. The geometry of gears is well known，and it is not the subject of investigation here. But the analysis of strength and deformations in gears is impractical without some minimal presentation of tooth

11、geometry.Nobody knows definitely what the contact stress pattern is because there is no possibility to measure it. But there is one more problem. For the strength evaluation not only the stress, but also the metal condition is important. In addition， chemical reactions and electric effects take plac

12、e in the contact area, so the processes that affect the contact strength are very complex.Because of this complexity，calculation of the contact J strength of gears is based on experimental data and operating experience with gears of similar purpose and duty. As a rule the Hertzian stress is used as a crucial factor for evaluation of the stress level and service life. That means the admissible value of may be safely chosen relying on the operating experience with gears