第10章齿轮传动2课件

第10章齿轮传动§10-2轮齿的失效形式及设计准则§10-3齿轮材料及选用原则§10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§10-4齿轮传动的计算载荷§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-8标准锥齿轮传动的强度计算§10-9齿轮的结构设计§10-10齿轮传动的润滑§10-1概述§10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-7斜齿圆柱齿轮传动的强度计算Bnnn斜齿轮基本参数§10-7斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-7斜齿圆柱齿轮传动的强度计算圆周力轴向力径向力螺旋角b不宜选得过大，常在8º～20º

之间选择。§10-7斜齿圆柱齿轮传动的强度计算圆周力轴向力径向力螺旋角b不宜选得过大，常在8º～20º

之间选择。三、齿根弯曲疲劳强度计算YFa

——齿形系数；按当量齿轮计算强度潘存云教授研制潘存云教授研制斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。轮齿的失效形式:

局部折断YSa——应力校正系数；Yβ

——螺旋角影响系数。斜齿圆柱齿轮传动的强度计算是按轮齿的法面进行的，其基本原理与直齿轮相同。潘存云教授研制αtrb1ra1r1r2rb2ra2O2O1二、计算载荷εαpbtεαpbtL——与啮合接触线长度之和。近似计算公式代入εα

——端面重合度(P215)βbpbtbpa载荷系数

K＝KA

Kv

Kα

Kβ单位长度上的载荷§10-7斜齿圆柱齿轮传动的强度计算潘存云教授研制表10-14齿形系数YFa以及应力校正系数YSaYFa

2.972.912.852.82.762.722.692.652.622.602.572.552.53YSa

1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62YFa

2.522.452.402.352.322.282.242.222.22.182.142.122.0YSa

1.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.601.611.62z(zv)

17181920212223242526272829z(zv)

303540455060708090100150200∞

注：(1)基准齿形的参数为α=20˚、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.38m(m-模数)(2)对内齿轮：当α=20˚、h*a=1、C*=0.25、ρ=0.15m

时，

齿形系数：YFa

=2.053;

应力校正系数：YSa

=2.65潘存云教授研制潘存云教授研制Yβ1.000.900.800.75010˚20˚30˚40˚

β螺旋角影响系数Yβ

0.10.30.50.60.70.80.90.20.4≥1εβ=0三、齿根弯曲疲劳强度计算YFa

——齿形系数；YSa

——应力校正系数；Yβ

——螺旋角影响系数。按当量齿轮计算强度潘存云教授研制斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。轮齿的失效形式

局部折断设计计算公式基圆柱潘存云教授研制齿廓曲面四、齿面接触疲劳强度计算βb法面曲率半径

啮合平面(发生面)ρnρtP综合曲率半径

参照直齿轮齿面接触疲劳强度计算公式，并引入根据上述关系后可得校核计算公式βb其中ZE——弹性影响系数潘存云教授研制潘存云教授研制2.52.42.32.22.12.01.9051015202530354045β˚

ZH得设计计算公式斜齿轮的区域系数ZH按下图选取：引入齿宽系数ψd=b/d1特别注意：斜齿轮的[σH]

取法与直齿轮不同！潘存云教授研制原因分析e1Pe2当[σH]

>1.23[σH]2

，取[σH]

=1.23[σH]2，

[σH]2为软齿面的许用接触应力。(2)齿顶面比齿根面具有较高的接触疲劳强度。(1)斜齿轮的的接触线是倾斜的；近似：[σH]

=（[σH]1+[σH]2）/2第10章齿轮传动§10-2轮齿的失效形式及设计准则§10-3齿轮材料及选用原则§10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§10-4齿轮传动的计算载荷§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-8标准锥齿轮传动的强度计算§10-9齿轮的结构设计§10-10齿轮传动的润滑§10-1概述§10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

潘存云教授研制δdm12c潘存云教授研制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ω1T1FtFaFr

F′

FnFtF′

FrFasinδ1=cosδ2cosδ1=sinδ2当δ1+δ2=90˚

时，有于是有Fnα

ααδδ二、轮齿受力分析Fr1=Fa2Fa1=Fr2强度计算时，是以锥齿轮齿宽中点处的当量齿轮作为计算时的依据。§11-8直齿锥齿轮传动一、设计参数大端参数为标准值，R潘存云教授研制d1d2BB/2δ1δ2R-0.5bdm2dm1潘存云教授研制Rd1d2BB/2δ1δ2R-0.5bdm2dm1δ1δ2αao1o2当量齿轮分度圆直径o1o2当量齿轮的齿数当量齿轮的齿数比为了保证不根切，应有zv≥17

平均模数§10-10齿轮的结构设计由强度计算只能确定齿轮的主要参数，如齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角b、分度圆直径d

等。方法：经验设计为主

齿轮结构设计的内容：主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等结构形式及尺寸大小。一、概述潘存云教授研制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。否则可能引起轮缘断裂。1.齿轮轴二、常见的结构形式潘存云教授研制潘存云教授研制e圆柱齿轮e<2mt

e圆锥齿轮e<1.6mt

潘存云教授研制潘存云教授研制锥齿轮轴潘存云教授研制圆柱齿轮轴2.实心齿轮潘存云教授研制潘存云教授研制3.腹板式齿轮潘存云教授研制bdsdhda斜度1:10lhδc潘存云教授研制适用于中型尺寸的齿轮。3.腹板式齿轮潘存云教授研制dd0bdsdhda斜度1:10lhδc潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制dd0Rbdsdhdalh斜度1:10∆

3.腹板式齿轮潘存云教授研制潘存云教授研制bdsdhda斜度1:20cδlhh1eeh2s4.轮辐式齿轮这种结构适用于大型尺寸的齿轮。油池润滑采用惰轮的油池润滑喷油润滑§10-11齿轮传动的润滑和效率润滑方式：开式及半闭式或低速齿轮传动常采用人工定期润滑。可用润滑油或润滑脂。闭式齿轮传动的润滑方式由圆周速度v确定。当v≤12m/s时，采用油池润滑。当v>12m/s时，采用油泵喷油润滑。润滑的目的：减少摩擦磨损、散热和防锈蚀。润滑剂的选择：齿轮传动常用的润滑剂为润滑油或润滑脂。选用时，应根据齿轮的工作情况（转速高低、载荷大小、环境温度等），选择润滑剂的粘度、牌号。表10-12齿轮传动润滑油粘度荐用值塑料、铸铁、青铜齿轮材料强度极限圆周速度v/(m/s)运动粘度ν

/cSt（40℃

）渗碳或表面淬火钢钢3505~12.512.5~25>252.5~51~2.50.5~1<0.52201501008055450~10001000~12501250~1580500350220150100805005003502201501009005005003502201505580100表10-11

齿轮传动常用的润滑剂名称牌号运动粘度ν

/cSt(40˚)

应用全损耗系统用油(GB/T443-1989)工业齿轮用油(SY1172-88)中负荷工业齿轮油(GB/T5903-86)普通开式齿轮油(SY1232-85)L-AN4641.4~50.6L-AN6861.2~74.8L-AN10041.4~110.06861.2~74.810090~110150135~165220198~242320288~352460414~5066861.2~74.810090~110150135~165220198~242320288~3526860~7510090~110150135~165100℃

适用于对润滑油无特殊要求的锭子、轴承、齿轮和其它低负荷机械等部件的润滑。适用