第十章 齿轮传动后半部

思考题齿轮传动的失效形式有哪些？什么原因？可采用那些措施减缓失效的发生？齿轮点蚀首先发生在什么部位？可采用那些措施预防？齿轮强度设计准则是根据什么确定的？有哪些准则？计算所得的主要参数是什么？齿轮材料选择的原则是什么?并说明常用材料及热处理方法。说明KAKVKα

Kβ的物理意义，与那些因素有关？如何选取？分析图中2轮的弯曲应力变化状态：（1）1主动，3从动；（2）2主动，1和3从动。123补充作业：1.对图中Ⅱ轴上的两个齿轮进行受力分析，并在图上标出Ft2,Fr2,Ft3,Fr3的作用点和方向。2.一对齿轮传动中，配对齿轮产生的接触应力（σH1

σH2）和齿根弯曲应力（σF1

σF2）是否分别相等？为什么？另外，他们各自的许用应力值是否分别相等？为什么？Ⅱ1234Tω主动轴例1图示带式运输机，闭式齿轮传动，电机计算功率P=4.5Kw,n1=960r/min,载荷平稳，传动比u=6,工作时间10年，每年300工作日，每天8小时。VF12解：1.确定齿轮类型，精度登记，材料及齿数

选用直齿圆柱齿轮

选用8级精度

材料与热处理小轮：45钢，调质，HB1=217~255大轮：45钢，常化，HB2=162~217表10-1

选小轮齿数z1=27，则大轮齿数z2=uz1=6*27=1622.按齿面接触强度设计

选参数与计算初取Kt=1.3（表10-7）（表10-6）取SH=1查图10-21d)c)计算循环次数查得（图10-19，允许一定点蚀）则：取小值代入计算

校正结果：其中：（表10-2）查图10-8得：按按查表10-3查表10-4则：3.计算几何尺寸

模数：取：

直径：

齿宽：

中心距：4.校核弯曲强度

计算载荷系数K(表10-2)查图10-8查表10-3和查图10-13则：

查取齿形系数等

计算许用应力（图10-18）图10-20c),b)则：一、轮齿的受力分析将法向力Fn分解：

圆周力

径向力

轴向力

法向力一般10.7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算方向的判断圆周力，径向力方向的判断同直齿轮相同主动轮：左右手法则（取决于转动方向和螺旋线方向）螺旋线方向为右旋，用“右手法则”

四个手指代表主动轮的转动方向大母指所指的方向为轴向力的方向从动轮：与主动轮轴向力相反轴向力：练习已知：1轮(主动)转向，2轮旋向问：若使Ⅱ轴轴向力最小，各轮旋向，各轮受力情况Fa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr31234ⅠⅢⅡFa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr3二、计算载荷Fn——法向力L——接触线长则：查图10-26端面重合度：图10-26轴向重合度载荷系数查法同直齿轮三、齿根弯曲疲劳强度计算失效形式局部折断（设计过程复杂）按斜齿轮的当量齿轮设计引用直齿轮公式，但考虑β的影响引入螺旋角影响Yβ

则：——校核公式则：——设计公式式中：按ZV查表10-5Yβ按β，εβ查图10-8εa:查图10-26四、齿面接触疲劳强度计算按当量直齿轮的法面齿形设计赫兹公式：式中：则：设：——区域系数，查图10-30得出：——校核公式——设计公式讨论由图可以看出，齿顶面与齿根面同时参与啮合，当齿根面出现点蚀时，啮合可向齿顶转移，而不会失效。因此斜齿轮传动的齿面接触疲劳强度同时取决于大、小齿轮设计时取：为较软齿面许用接触应力例题10-2见教材219页10.8标准直齿圆锥齿轮的强度计算一、设计参数（大端参数为标准值）d1dm1ABOEC

受力分析时，力作用点在齿宽中点截面——dm1

强度计算时，以齿宽中点处的当量齿轮作为计算依据——dV1

标准参数定义在大端——d1齿宽系数传动比锥距齿宽d1dm1ABOEC平均分度圆直径平均模数当量齿轮半径当量齿数当量齿数比当量综合曲率二、受力分析作用点：节圆齿宽中点处方向：图示大小：2轮与1轮互为反作用力轴向力：指向大端三、齿根弯曲疲劳强度按平均分度圆处当量齿轮计算式中则：——校核公式式中：同直齿圆柱齿轮按Vm查取图10-8（低一级精度）——轴承系数（表10-9）按zV查表10-5将校核公式中的：得设计公式：四、齿面接触疲劳强度计算式中：设：载荷系数查法同直齿轮则：对α=20°的直齿圆锥齿轮，则有：——校核公式——设计公式10.9变位齿轮传动强度计算概述受力分析与强度计算原理与标准齿轮相同一、计算弯曲强度若正变位齿轮齿厚S增大导致YFaYSa

之积减小σF减小提高齿根弯曲强度二、计算接触强度若正传动,xΣ>0α΄>αZH减小σH减小提高齿面接触强度三、推荐变位系数见表10-1010.10齿轮的结构设计一、圆柱齿轮1.齿轮轴e<2mt2.实心轮da≦160mm3.腹板式da≦500mm4.轮辐式400mm<da<1000mm5.组装齿圈式6.非金属齿轮二、圆锥齿轮1.齿轮轴e<1.6m其余同圆柱齿轮带加强筋的腹板式齿轮传动的强度设计，只能确定齿轮的主要尺寸，如齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小，由结构设计而定齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、使用要求及经济性等因素有关，设计时，必须考虑。通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据经验数据，进行结构设计10.11齿轮传动的润滑一、润滑方式1.人工周期加油——开式，半开式2.浸油润滑——闭式，V<12m/s浸油高