f第八章齒輪傳動課件

1、第八章第八章 齒輪傳動齒輪傳動8.1 概述概述特點：特點： 瞬時傳動比恒定；瞬時傳動比恒定； 傳動效率高；傳動效率高； 工作可靠使用壽命長；工作可靠使用壽命長； 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊；緊湊； 適應(yīng)范圍大。適應(yīng)范圍大。 缺點：齒輪加工時需要專用的機床和刀缺點：齒輪加工時需要專用的機床和刀具，成本高；精度低時噪音大；不易用于具，成本高；精度低時噪音大；不易用于軸間距過大的傳動。軸間距過大的傳動。齒輪傳動的分類：齒輪傳動的分類：按齒輪的工作條件：按齒輪的工作條件：閉式：閉式：封閉在箱體內(nèi)，安裝精度高、潤滑條件好。封閉在箱體內(nèi)，安裝精度高、潤滑條件好。開式：開式：齒輪外露，不能防塵、周期潤滑、精度低。齒輪外露

2、，不能防塵、周期潤滑、精度低。半開式：半開式：齒輪浸入油池、外裝護罩、防塵性差。齒輪浸入油池、外裝護罩、防塵性差。按齒面硬度：按齒面硬度：軟齒面：軟齒面：HB350硬齒面：硬齒面：HB 3508.2 齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準則齒輪傳動的失效形式和設(shè)計準則一、齒輪傳動的主要失效形式一、齒輪傳動的主要失效形式1 、輪齒的折斷、輪齒的折斷脆性折斷：脆性折斷：脆性脆性材料、沖擊或過材料、沖擊或過載。載。疲勞折斷：疲勞折斷：齒根應(yīng)力集中、交變齒根應(yīng)力集中、交變載荷反復(fù)作用、疲勞裂紋擴展。載荷反復(fù)作用、疲勞裂紋擴展。防止折斷：防止折斷：齒根圓、加工精度、齒根圓、加工精度、選材料、熱處理等。選材料、熱處理

3、等。直齒直齒斜齒斜齒輪齒折斷輪齒折斷2 、齒面疲勞點蝕、齒面疲勞點蝕防止點蝕：防止點蝕：增加齒面硬增加齒面硬度、降低粗糙度、合理度、降低粗糙度、合理選用潤滑油粘度。選用潤滑油粘度。點蝕原因：點蝕原因：接觸應(yīng)力的接觸應(yīng)力的反復(fù)作用。反復(fù)作用。點蝕后果：點蝕后果：輕者振動噪輕者振動噪音，重者不能工作。音，重者不能工作。3 、齒面磨損、齒面磨損防止磨損：防止磨損：改善潤滑、提改善潤滑、提高齒面硬度、改用閉式傳高齒面硬度、改用閉式傳動。動。磨損原因：磨損原因：齒面進入磨料。齒面進入磨料。磨損后果：磨損后果：齒形破壞、變齒形破壞、變薄引起沖擊、振動，甚至薄引起沖擊、振動，甚至斷齒。斷齒。4 、齒面膠合、

4、齒面膠合膠合原因：膠合原因：相對滑動速度大，致使溫度高、潤滑失效。相對滑動速度大，致使溫度高、潤滑失效。膠合現(xiàn)象：膠合現(xiàn)象：兩表面尖峰接觸后粘結(jié)，再被撕開。兩表面尖峰接觸后粘結(jié)，再被撕開。 （冷膠合、熱膠合）冷膠合、熱膠合）防止膠合：防止膠合：減小模數(shù)、降低齒高、提高齒面硬度、改減小模數(shù)、降低齒高、提高齒面硬度、改善材料、加極壓添加劑。善材料、加極壓添加劑。膠合后果：膠合后果：產(chǎn)生振動、噪聲，不能工作。產(chǎn)生振動、噪聲，不能工作。5 、輪齒塑性變形、輪齒塑性變形防止塑性變形：防止塑性變形：提高齒面硬度、提高潤滑油粘度。提高齒面硬度、提高潤滑油粘度。齒體塑性變形：齒體塑性變形：突然過載，引起齒體歪

5、斜。突然過載，引起齒體歪斜。塑性變形原因：塑性變形原因：齒面軟，潤滑失效、摩擦變大。齒面軟，潤滑失效、摩擦變大。齒面塑性變形：齒面塑性變形：齒面表層材料沿摩擦力方向流動。齒面表層材料沿摩擦力方向流動。塑性變形后果：塑性變形后果：齒廓形狀變化，破壞正確嚙合。齒廓形狀變化，破壞正確嚙合。輪齒塑性變形輪齒塑性變形二二 、齒輪傳動的設(shè)計準則、齒輪傳動的設(shè)計準則閉式軟齒面齒輪傳動：閉式軟齒面齒輪傳動：常因齒面點蝕而失效，故通常常因齒面點蝕而失效，故通常先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒根彎曲先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒根彎曲疲勞強度。疲勞強度。閉式硬齒面齒輪傳動：閉式硬齒面齒輪傳動：其

6、齒面接觸承載能力較高，故其齒面接觸承載能力較高，故通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒面通常先按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，然后校核齒面接觸疲勞強度。接觸疲勞強度。 開式齒輪傳動：開式齒輪傳動：其主要失效形式是齒面磨損，而且其主要失效形式是齒面磨損，而且在輪齒磨薄后往往會發(fā)生輪齒折斷。故目前多是按齒在輪齒磨薄后往往會發(fā)生輪齒折斷。故目前多是按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，并考慮磨損的影響將模數(shù)根彎曲疲勞強度進行設(shè)計，并考慮磨損的影響將模數(shù)適當增大。適當增大。 高速重載齒輪傳動：高速重載齒輪傳動：可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核可能出現(xiàn)齒面膠合，故需校核齒面膠合強度。齒面膠合強度。8.3 齒輪材料及

7、其熱處理齒輪材料及其熱處理一、齒輪材料一、齒輪材料對材料的基本要求：對材料的基本要求：*齒面有足夠的硬度；齒面有足夠的硬度；*輪芯有足夠的強度和韌性；輪芯有足夠的強度和韌性；*具有良好的機械加工和熱處理工藝性；具有良好的機械加工和熱處理工藝性；*價格低。價格低。制造齒輪常用材料：制造齒輪常用材料：鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料。鋼、鑄鐵、有色金屬、非金屬材料。機械性能材料牌號熱處理方法強度極限B（MPa）屈服極限s（MPa）硬度 HB、HRC或 HV應(yīng)用范圍正火580290HB162217低中速、中載的非重要齒輪調(diào)質(zhì)640350HB217255低中速、中載的重要齒輪45調(diào)質(zhì)、表面淬火HRC40

8、50（齒面）高速、中載而沖擊較小的齒輪調(diào)質(zhì)700500HB241286低中速、中載的重要齒輪40Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火HRC4855高速、中載、無劇烈沖擊的齒輪調(diào)質(zhì)700550HB217269低中速、中載的重要齒輪38SiMnMo調(diào)質(zhì)、表面淬火HRC4555高速、中載、無劇烈沖擊的齒輪表表8-2 齒輪常用材料的機械性能及應(yīng)用范圍齒輪常用材料的機械性能及應(yīng)用范圍二二 、熱處理方法、熱處理方法載荷系數(shù)載荷系數(shù)KKKKKKA8.4 齒輪傳動的計算載荷齒輪傳動的計算載荷名義載荷：名義載荷：由額定功率計算出的載荷由額定功率計算出的載荷計算載荷：計算載荷：名義載荷乘以載荷系數(shù)名義載荷乘以載荷系數(shù)一、使用系數(shù)一

9、、使用系數(shù)KA 使用系數(shù)使用系數(shù)KA是考慮由于齒輪嚙合外部因素引起是考慮由于齒輪嚙合外部因素引起附加動載荷影響的系數(shù)。附加動載荷影響的系數(shù)。影響影響KA的主要因素的主要因素：原動機和工作機的工作特性。：原動機和工作機的工作特性。影響影響K 的主要因素：的主要因素：基節(jié)和齒形誤差產(chǎn)生的傳動誤基節(jié)和齒形誤差產(chǎn)生的傳動誤差、節(jié)線速度和輪齒嚙合剛度等。差、節(jié)線速度和輪齒嚙合剛度等。二、動載系數(shù)二、動載系數(shù)K 動載系數(shù)動載系數(shù)K 是考慮由于齒輪制造精度、運轉(zhuǎn)是考慮由于齒輪制造精度、運轉(zhuǎn)速度等輪齒內(nèi)部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)。速度等輪齒內(nèi)部因素引起的附加動載荷影響系數(shù)。當當21bbpp瞬時傳動比瞬時傳

10、動比1212rrrrrri這種情況稱為換齒沖擊這種情況稱為換齒沖擊當當21bbpp瞬時傳動比瞬時傳動比1212rrrrrri 這種情況稱為嚙入沖擊這種情況稱為嚙入沖擊減小減小K 的辦法的辦法提高精度提高精度齒廓修形齒廓修形三、齒向載荷分布系數(shù)三、齒向載荷分布系數(shù)K 齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)K 是考慮沿齒寬方向載荷分是考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。布不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。影響影響K 的主要因素有：的主要因素有：齒輪的制造和安裝誤差，輪齒、齒輪的制造和安裝誤差，輪齒、軸系及機體的剛度，齒輪在軸上相對于軸承的位置，軸系及機體的剛度，齒輪在軸上相對于軸承的位置，輪齒的

11、寬度及齒面硬度等。輪齒的寬度及齒面硬度等。齒向載荷分布不均齒向載荷分布不均減小載荷不均減小載荷不均齒輪精度，齒輪精度，齒輪寬度，齒輪寬度，系統(tǒng)剛度，系統(tǒng)剛度，齒端修形，齒端修形，齒輪位置。齒輪位置。扭矩從不同端輸入扭矩從不同端輸入對輪齒受力的影響對輪齒受力的影響四、齒間載荷分配系數(shù)四、齒間載荷分配系數(shù)K 齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K 是考慮同時嚙合的各對輪是考慮同時嚙合的各對輪齒載荷分配不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。齒載荷分配不均勻?qū)嘄X應(yīng)力的影響系數(shù)。影響影響K 的主要因素有：的主要因素有：輪齒制造誤差，特別是輪齒制造誤差，特別是基節(jié)偏差，輪齒的嚙合基節(jié)偏差，輪齒的嚙合剛度，重合度和跑合

12、情剛度，重合度和跑合情況等。況等。精度等級(組)56789未經(jīng)表面硬化1.01.01.01.11.2接觸1/Z21.2直齒輪 經(jīng)表面硬化1.01.01.11.2彎曲1/Y1.2未經(jīng)表面硬化1.01.01.11.21.4斜齒輪經(jīng)表面硬化1.01.11.21.4r/aYa/cos2b1.4表表8-4 齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K rcos)11(2 . 388. 1 21zztan318. 0sin1zmbdn8.10 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）齒輪軸）齒輪軸如果圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底面的徑向距離如果圓柱齒輪齒根圓到鍵槽底面的徑向距離e 2.5m(mn),則可將齒輪與軸做成一體稱為齒

13、輪軸則可將齒輪與軸做成一體稱為齒輪軸.(2)實心式齒輪實心式齒輪 當當da 200mm,且且e2.5m(mn),則可做成實心式則可做成實心式(3) 腹板式齒輪腹板式齒輪當當da 500mm時，為了減少時，為了減少質(zhì)量和節(jié)約材料，通常采用質(zhì)量和節(jié)約材料，通常采用腹板式結(jié)構(gòu)腹板式結(jié)構(gòu)(4)輪輻式齒輪輪輻式齒輪da=4001000mm,多采用輪輻式的鑄造結(jié)構(gòu)多采用輪輻式的鑄造結(jié)構(gòu)(5) 鑲套式齒輪鑲套式齒輪大直徑的齒大直徑的齒, 為為節(jié)省材料節(jié)省材料, 可采可采用鑲套式齒圈。用鑲套式齒圈。(6) 焊接式齒輪焊接式齒輪單件生產(chǎn)而尺寸過大又不利于鑄造的齒輪單件生產(chǎn)而尺寸過大又不利于鑄造的齒輪,可采用可采

14、用焊接結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)8.5 標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算一、輪齒受力分析一、輪齒受力分析圓周力圓周力徑向力徑向力法向力法向力112dTFttantrFF costnFF 力的大?。毫Φ拇笮。毫Φ姆较蚺袛嗔Φ姆较蚺袛?作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向作用于主、從動輪上的各對力均大小相等，方向相反。相反。Ft 在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同。運動方向相同。Fr 的方向與嚙合方式有關(guān)，對于外嚙合，主、的方向與嚙合方式有關(guān)，對于外嚙合，主、從動輪上的徑向力分別指向各自的輪心從動輪上的徑向力分別指向各自的輪

15、心 。 二、齒面接觸疲勞強度計算二、齒面接觸疲勞強度計算赫茲接觸模型赫茲接觸模型(力學(xué)模型力學(xué)模型)：兩圓柱體接觸時兩圓柱體接觸時產(chǎn)生彈性變形，產(chǎn)生彈性變形，其接觸應(yīng)力的大其接觸應(yīng)力的大小由赫茲接觸應(yīng)小由赫茲接觸應(yīng)力計算。力計算。赫茲接觸應(yīng)力赫茲接觸應(yīng)力強度條件式強度條件式HH齒面接觸應(yīng)力齒面接觸應(yīng)力LFZnEH小齒輪輪齒小齒輪輪齒B點的點的接觸應(yīng)力最大接觸應(yīng)力最大通常按節(jié)點計算接通常按節(jié)點計算接觸應(yīng)力觸應(yīng)力將齒輪齒廓在節(jié)線處簡化成圓柱將齒輪齒廓在節(jié)線處簡化成圓柱小齒輪輪齒受力小齒輪輪齒受力法向計算載荷法向計算載荷costnncKFKFF綜合曲率綜合曲率sin211dsin)(21112112

16、211221dddd 令令uZZdd1212代入上式得：代入上式得：uud1sin211節(jié)點節(jié)點C處的參數(shù)：處的參數(shù)：sin222d由由2ZbbLr將上述參數(shù)代入將上述參數(shù)代入sincos2.1.12uubdZKFZLFZtEncEH令令sincos2HZ則得：齒面接觸疲勞強度的校核公式則得：齒面接觸疲勞強度的校核公式:HtHEHuubdKFZZZ1.1br為有效齒寬為有效齒寬取取1dbd或或aba,112dTFt齒面接觸疲勞強度的設(shè)計公式齒面接觸疲勞強度的設(shè)計公式:2312311).(2) 1()(1.2HHEdHHEdZZZuKTuaZZZuuKTd或或mmmm式中式中: u-齒數(shù)比齒數(shù)比

17、ZE-材料彈性系數(shù)材料彈性系數(shù),MPaZH-節(jié)點區(qū)域系節(jié)點區(qū)域系數(shù)數(shù),反映了節(jié)點齒反映了節(jié)點齒廓形狀對接觸應(yīng)力廓形狀對接觸應(yīng)力的影響的影響,按圖查取按圖查取Z-重合度系數(shù)重合度系數(shù),是考慮重合度對齒面接觸應(yīng)是考慮重合度對齒面接觸應(yīng)力影響的系數(shù)，由圖查取力影響的系數(shù)，由圖查取d-齒寬系數(shù)齒寬系數(shù),按表按表8-6選取選取d1-小齒輪分度圓直徑小齒輪分度圓直徑,mmb-齒寬齒寬,mm齒面硬度齒輪相對于軸承的位置軟齒面硬齒面對稱布置非對稱布置懸臂布置0. 81.40. 61.20.30.40. 40.90.30.60.20.25H-許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力,MPa.按式按式8-25計算計算a-傳遞中心

18、距傳遞中心距,mmT1-小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩,N.mm三、齒根彎曲疲勞強度計算三、齒根彎曲疲勞強度計算強度條件式強度條件式FF力學(xué)模型：力學(xué)模型：危險截面位置，簡化成懸危險截面位置，簡化成懸臂梁，臂梁，30切線法切線法 使齒根產(chǎn)生彎使齒根產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力曲應(yīng)力和剪應(yīng)力 使齒根產(chǎn)生壓使齒根產(chǎn)生壓應(yīng)力應(yīng)力FnFsinFnFcos剪應(yīng)力、壓應(yīng)力及應(yīng)力集中在應(yīng)力修正系數(shù)剪應(yīng)力、壓應(yīng)力及應(yīng)力集中在應(yīng)力修正系數(shù)Ys中予以修正中予以修正實際最大力的作用點在實際最大力的作用點在D點；點；推導(dǎo)公式時假定最大力作用在推導(dǎo)公式時假定最大力作用在E點，這樣應(yīng)點，這樣應(yīng)力大于實際值；力大于實際值；用小于

19、用小于1的重合度系數(shù)的重合度系數(shù) 修正。修正。假定條件：假定條件：由于重合度的影響由于重合度的影響YFtFFFtFFFnFYbmFmSmhbmFbShFWMcos)(cos)(66cos22齒形系數(shù)齒形系數(shù)齒根彎曲疲勞強度校核公式：齒根彎曲疲勞強度校核公式： FSFtFYYYbmKF彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力cos)(cos)(62mSmhYFFFF齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計公式齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計公式3211.2FsFdYYYZKTmmm 式中：式中：YF-齒形系數(shù)：齒形系數(shù)：反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲反映了輪齒幾何形狀對齒根彎曲應(yīng)力應(yīng)力 F 的影響的影響齒數(shù)、變位系數(shù)、分度圓壓力角增大，均可使齒厚增

20、齒數(shù)、變位系數(shù)、分度圓壓力角增大，均可使齒厚增厚，厚， YF減小、減小、 F減小減小對符合基準齒形的圓柱外齒輪，對符合基準齒形的圓柱外齒輪，YF可按圖查取可按圖查取Ys-應(yīng)力修正系數(shù)：應(yīng)力修正系數(shù)：用以考慮齒輪過渡圓角處的應(yīng)用以考慮齒輪過渡圓角處的應(yīng)力集中和剪切應(yīng)力以及壓應(yīng)力對齒根應(yīng)力的影響力集中和剪切應(yīng)力以及壓應(yīng)力對齒根應(yīng)力的影響Y-重合度系數(shù)：重合度系數(shù)：是將全部載荷作用于齒頂時是將全部載荷作用于齒頂時的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對齒嚙合區(qū)的齒根應(yīng)力折算為載荷作用于單對齒嚙合區(qū)上界點時的齒根應(yīng)力系數(shù)上界點時的齒根應(yīng)力系數(shù)aY75. 025. 0Y值也可查圖值也可查圖大小齒輪應(yīng)分別進行彎曲強

21、度校核時大小齒輪應(yīng)分別進行彎曲強度校核時111111112FsFsFtFYYYbmdKTYYYbmKF222112222FsFsFtFYYYbmdKTYYYbmKF設(shè)計模數(shù)時設(shè)計模數(shù)時, 應(yīng)按下式選擇應(yīng)按下式選擇,max222111FsFFsFFsFYYYYYY8.6 標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算一、輪齒的受力分析一、輪齒的受力分析斜齒輪傳動的受力分析斜齒輪傳動的受力分析圓周力圓周力徑向力徑向力軸向力軸向力法向力法向力bttntntattntrtFFFFFFFFdTFcoscoscoscostantancostan211式中：式中：d1-小齒輪分度圓直徑，小齒輪

22、分度圓直徑，mm T1-小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.mm n-分度圓柱上的法面壓力角分度圓柱上的法面壓力角 n=20 t-分度圓柱上的端面壓力角分度圓柱上的端面壓力角 b-基圓柱上的螺旋角基圓柱上的螺旋角 - 分度圓柱上的螺旋角分度圓柱上的螺旋角作用于主、從動輪上各對力的方向判斷：作用于主、從動輪上各對力的方向判斷：Ft、 Fr的方向與直齒輪相同的方向與直齒輪相同F(xiàn)a的方向判斷：的方向判斷： 1 、力分析的方法、力分析的方法 2 、主動輪左（右）手法則判斷：、主動輪左（右）手法則判斷：對主動輪對主動輪：齒的旋向若為右旋，則用右手（左旋用左：齒的旋向若為右旋，則用右手（左旋用左手）握

23、住輪的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)向方手）握住輪的軸線，并使四指的方向順著輪的轉(zhuǎn)向方向，此時拇指的指向即為軸向力的方向向，此時拇指的指向即為軸向力的方向 二、齒面接觸疲勞強度計算二、齒面接觸疲勞強度計算計算的原理和方法：計算的原理和方法：與直齒輪相同，仍按齒輪節(jié)點處進行計算。與直齒輪相同，仍按齒輪節(jié)點處進行計算。不同的是：不同的是：斜齒輪嚙合點的曲率半徑應(yīng)按法面計算；斜齒輪嚙合點的曲率半徑應(yīng)按法面計算；接觸線總長度比直齒輪大，接觸線總長度比直齒輪大，節(jié)點處的有關(guān)參數(shù)：節(jié)點處的有關(guān)參數(shù)：法向計算載荷法向計算載荷bttnncKFKFFcoscos綜合曲率綜合曲率1法面內(nèi)節(jié)點的曲率半徑為法面內(nèi)節(jié)點

24、的曲率半徑為btbtndcos2sincos111btbtndcos2sincos222其中其中ttdsin211ttdsin222tbtbnnnnududdddsincos) 1(2sincos)(21121121212接觸線長度接觸線長度LbbrZbbLcoscos2uubdKFZZZZuubdZKFZZtHEttbtEH1sincoscos21112MPa齒面接觸強度的校核公式為齒面接觸強度的校核公式為:HtHEHuubdKFZZZZ11ttbHZsincoscos2Z -螺旋角系數(shù)，螺旋角系數(shù)，查圖查圖cosZ或或ZH節(jié)點區(qū)域系數(shù)節(jié)點區(qū)域系數(shù)1dbdaba112dTFt齒面接觸疲勞強度

25、的設(shè)計公式齒面接觸疲勞強度的設(shè)計公式:2312311).(2) 1()(1.2HHEdHHEdZZZZuKTuaZZZZuuKTd取取或或三、齒根彎曲疲勞強度的計算三、齒根彎曲疲勞強度的計算斜齒圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強度計算式：斜齒圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強度計算式：FSFntFYYYYbmKF接觸線傾斜，輪齒局接觸線傾斜，輪齒局部折斷部折斷按法面當量直齒圓柱按法面當量直齒圓柱齒輪計算齒輪計算接觸線傾斜，力臂變小，彎曲應(yīng)力變小，用小于接觸線傾斜，力臂變小，彎曲應(yīng)力變小，用小于1的的螺旋角系數(shù)螺旋角系數(shù)Y 考慮考慮Y -螺旋角系數(shù)螺旋角系數(shù)取取1dbd，cos11Zmdn齒根彎曲疲勞強度設(shè)計式：齒根彎

26、曲疲勞強度設(shè)計式：32121.cos2FsFdnYYZYYKTmmm式中涉及到式中涉及到Z的系數(shù)用的系數(shù)用Zv查取查取8.11 齒輪傳動的潤滑齒輪傳動的潤滑作用：作用：齒輪傳動時，相嚙合的齒面間承受很大壓力，齒輪傳動時，相嚙合的齒面間承受很大壓力，又有相對滑動，所以必須進行潤滑又有相對滑動，所以必須進行潤滑潤滑油除減小摩擦，還可以散熱潤滑油除減小摩擦，還可以散熱一、齒輪傳動的潤滑方式一、齒輪傳動的潤滑方式開式和半開式齒輪傳動，因速度低，一般是人工定開式和半開式齒輪傳動，因速度低，一般是人工定期加油或在齒面涂抹潤滑脂期加油或在齒面涂抹潤滑脂閉式齒輪傳動中，閉式齒輪傳動中，潤滑方式取決于齒潤滑方式

27、取決于齒輪的圓周速度輪的圓周速度 。當當 10m/s時，可時，可采用浸油潤滑采用浸油潤滑當當 10m/s時，可采時，可采用噴油潤滑用噴油潤滑二、潤滑劑的選擇二、潤滑劑的選擇8.7 圓柱齒輪傳動的設(shè)計圓柱齒輪傳動的設(shè)計一、齒輪傳動主要參數(shù)的選擇一、齒輪傳動主要參數(shù)的選擇1、模數(shù)、模數(shù)m和齒數(shù)和齒數(shù)Z1模數(shù)模數(shù)m：主要影響齒根彎曲強度，可按彎曲強度條主要影響齒根彎曲強度，可按彎曲強度條件設(shè)計。也可按經(jīng)驗公式件設(shè)計。也可按經(jīng)驗公式m=(0.010.02)a確定，圓確定，圓整為標準值。整為標準值。 齒數(shù)齒數(shù)Z1：齒數(shù)多傳動平穩(wěn)，在中心距不變時可減小齒數(shù)多傳動平穩(wěn)，在中心距不變時可減小模數(shù)、減小齒高、減

28、小磨損、抗膠合。模數(shù)、減小齒高、減小磨損、抗膠合。閉式：閉式：Z1=1840，減磨減磨開式：開式：Z1=1820，輪齒尺寸大，耐磨輪齒尺寸大，耐磨一般：一般：Z1 17避免根切避免根切Z1、 Z2應(yīng)互為質(zhì)數(shù)應(yīng)互為質(zhì)數(shù)表表8-6 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) d21uad齒面硬度齒輪相對于軸承的位置軟齒面硬齒面對稱布置非對稱布置懸臂布置0. 81.40. 61.20.30.40. 40.90.30.60.20.252、 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) d、 a一般一般 a=0.11.2閉式傳動閉式傳動 a=0.30.6，通用減速器取通用減速器取 a=0.4開式傳動開式傳動 a=0.10.3增加齒寬增加齒寬b，可使可使d1

29、、d2和和a 減小，但齒寬過大將減小，但齒寬過大將使載荷分布不均使載荷分布不均通常：通常：b= b2， b1= b2+5103 、分度圓壓力角、分度圓壓力角 ：標準規(guī)定標準規(guī)定 =20，航空標準，航空標準規(guī)定規(guī)定 =25，以提，以提高齒根強度和齒面強度高齒根強度和齒面強度4、齒數(shù)比、齒數(shù)比u： u 7，以免傳動尺寸過大。以免傳動尺寸過大。5、 螺旋角螺旋角 ：一般一般 =8 20。 過小軸向重合度小承載能過小軸向重合度小承載能力提高不明顯，力提高不明顯， 過大軸向力大影響軸承壽命過大軸向力大影響軸承壽命二、齒輪傳動的許用應(yīng)力二、齒輪傳動的許用應(yīng)力1、許用接觸應(yīng)力、許用接觸應(yīng)力 HHNHHSZl

30、imMPa Hlim-試驗齒輪的齒面接觸試驗齒輪的齒面接觸 疲勞極限，疲勞極限，MPaSH-安全系數(shù)安全系數(shù)試驗齒輪：試驗齒輪：m=35mm,， =20，b=1050mm, 齒齒面面RZ=3 m ，齒根齒根RZ=10 m ，節(jié)線節(jié)線v=10m/s， 礦物礦物油潤滑，失效概率油潤滑，失效概率1%ZN-壽命系數(shù)壽命系數(shù)mNNNZ0式中：應(yīng)力循環(huán)基數(shù)式中：應(yīng)力循環(huán)基數(shù)N0和疲勞曲線指數(shù)和疲勞曲線指數(shù)m與材料及熱處理方法與材料及熱處理方法有關(guān)有關(guān)hnalN60式中：式中：n-齒輪轉(zhuǎn)速，齒輪轉(zhuǎn)速，r/min； a-齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)；齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合的次數(shù)； Lh-齒輪的工作壽命

31、，齒輪的工作壽命，h（小時）小時）ZN按齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)按齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由圖查取由圖查取limF-計入了齒根應(yīng)力計入了齒根應(yīng)力修正系數(shù)之后修正系數(shù)之后,試驗試驗齒輪的齒根彎曲疲齒輪的齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力勞極限應(yīng)力FNFFSYlim2、 許用彎曲應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力 FSF-安全系數(shù)安全系數(shù)當齒輪雙側(cè)工作時圖中值乘以當齒輪雙側(cè)工作時圖中值乘以0.7YN-壽命系數(shù)壽命系數(shù)0mNNNY式中式中:N0、m由試驗由試驗獲得，隨材料而異獲得，隨材料而異 YN查圖查圖安全系數(shù)參考值安全系數(shù)參考值漸開線圓柱齒輪的精度漸開線圓柱齒輪的精度 （GB1009588）一、精度等級及其選擇一、精度等級及其選擇漸開線圓柱齒輪精度國家標準對齒輪及齒輪副規(guī)定漸開線圓柱齒輪精度國家標準對齒輪及齒輪副規(guī)定12個個精度等級，第精度等級，第1級最高，第級最高，第12級最低。級最低。精度的標注：精度的標注：包含：包含：三個公差組、齒厚偏差、國標三個公差組、齒厚偏差、國標8HJGB10095-19888-7-7HJGB10095-1988二、公差組：二、公差組：、傳遞運動的準確性：傳遞運動的準確性：從動輪旋轉(zhuǎn)一周最大轉(zhuǎn)角誤從動輪旋轉(zhuǎn)一周最大轉(zhuǎn)角誤差