齒輪(蝸桿)傳動(dòng)

1、(常用常用)通用零件：通用零件：聯(lián)接、聯(lián)接、 、軸系零件、軸系零件傳動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng)失效形式：失效形式：（閉式）（閉式） 失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則：輪齒疲勞折斷輪齒疲勞折斷(輪齒過載折斷輪齒過載折斷)齒面接觸疲勞磨損齒面接觸疲勞磨損(點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕)齒面膠合齒面膠合齒面塑性變形；齒面塑性變形；齒面磨粒磨齒面磨粒磨損損（開式）（開式）齒輪傳動(dòng)（齒輪傳動(dòng)（gears）軟齒面軟齒面(350HBS)硬齒面硬齒面(350HBS)計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：（開式）（開式）FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%).硬齒面硬齒面:（閉式）（閉式）軟齒面軟齒面:HHFFHHFF(設(shè)計(jì)設(shè)計(jì))(校核校核)(校核校核)

2、(設(shè)計(jì)設(shè)計(jì))齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理：齒輪材料：齒輪材料：鋼鋼熱處理方法：熱處理方法：正火、調(diào)質(zhì)正火、調(diào)質(zhì):軟齒面軟齒面(350HBS)淬火淬火:硬齒面硬齒面(350HBS)表表11-1鑄鐵鑄鐵非金屬材料非金屬材料齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理：齒輪材料：齒輪材料：鋼鋼熱處理方法：熱處理方法：正火、調(diào)質(zhì)正火、調(diào)質(zhì):軟齒面軟齒面(350HBS)淬火淬火:硬齒面硬齒面(350HBS)表表11-1 加工加工: 表表11-2齒輪精度：齒輪精度：齒輪精度：齒輪精度：選擇選擇:HHFFHHHSlimFFFSlim齒輪傳動(dòng)（齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料

3、及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1失效形式：失效形式：HHHSlimFFFSlim（雙向運(yùn)轉(zhuǎn)（雙向運(yùn)轉(zhuǎn): 0.7）齒輪傳動(dòng)（齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大

4、適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：作用力：作用力：(名義載荷名義載荷)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：112dTFttantrFF costnFF nPT611055. 9大小大小:方向方向: 主主: Ft與與反反; Fr指向輪心指向輪心. 從從: Ft與與同同; Fr指向輪心指向輪心.? FH? FH斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)：112dTFtcostanntrFF tantaFF 大小大小: 主主: Ft與與反反; Fr指向輪心指向輪心. Fa可用可用”左

5、左(右右)手法手法”則判斷則判斷. 從從: Ft與與同同; Fr指向輪心指向輪心. Fa與主相反與主相反.左左(右右)手法手法:1611055. 9nPT方向方向:直齒圓錐齒輪傳動(dòng)：直齒圓錐齒輪傳動(dòng)：大小大小:21112tmtFdTF2111costanatrFFF2111sintanrtaFFF方向方向: Ft Fr 同上同上. Fa指向各自大端指向各自大端.計(jì)算載荷：計(jì)算載荷：KFn KFt表表11-3KHHFF直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件:HH231) 1(335buauKTH鋼對(duì)鋼鋼對(duì)鋼:HHFF2

6、31) 1(335buauKTH1212ddzzu1611055. 9nPT) 1(221112uddda222121211111EEbFnHsin2/11 dsin2/22 dsin1112211221uau 112dTFtcostnFF nnKFF 5211006. 2 EE3 . 021222121211111EEbFnH231) 1(335buauKTH) 1(221112uddda1212ddzzu) 1(335231HHbuauKT(校核公式校核公式)aba312335)1(uKTuaaH(設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式)212zzam40201z(閉式軟齒面閉式軟齒面)12zuz(圓整圓整)說

7、明說明:)(2121zzma鋼對(duì)鋼鋼對(duì)鋼:齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1直齒直齒:21HH21HHabaP192 285 250b1=b+(510)b2=b) 1(335231HHbuauKT312335)1(uKTuaaH “ a (mz ) “ ;單位單位:MPa N.mm mm減速減速:u=i; 增速增

8、速u=1/i齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：FF強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件:齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：cos)(cos)(6.6cos22msmlbmKFbslKFWMFtFnF齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-11211122zbmYKTmbdYKTYbmKFFFFtF直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：

9、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：cos)(cos)(62msmlYFFFFFFtFzbmYKTmbdYKTYbmKF1211122(校核公式校核公式)2) 1(1umzabaa3211) 1(4FaFzuYKTm(設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式)齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1說明說明: “ m “ ;21FF 21FF11FF

10、Y22FFY與與中較大值中較大值.z1=1720(圓整圓整)MPa N.mm mm 單位單位:斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)HHbuauKT231) 1(305312305) 1(uKTuaaH259 228aba齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：cos2)(11uzzman11cos2uz

11、zamn(圓整圓整)0208auzzmn2)(arccos2140201zm zFnFnFFmbzYKTmbdYKT21111cos6 . 16 . 132121) 1(cos2 . 3FaFnuzYKTmYF由由3coszzv查取查取齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1z1=17200208直齒圓錐齒輪傳動(dòng)直齒圓

12、錐齒輪傳動(dòng)HHubKTubR132) 1(5 . 0335285 2503122)5 . 01 (3351uKTuRRHR122212221umzzzmRm取標(biāo)準(zhǔn)值取標(biāo)準(zhǔn)值齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：)5 . 01 (Rmmmcoszzv3 . 025. 0RbRFmFFzbmYKT12

13、12321211)5 . 01 (4FRRFmzuYKTmcoszzvYF由由 查取查取Rmmm5 . 01圓整圓整.齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1蝸桿傳動(dòng)（Worm Gears） 概述概述: (圓柱圓柱阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿)普通普通z1 z2 md1表表12-2表表12-4mmmta2121ta失效形式

14、、材料：失效形式、材料：失效形式：失效形式：材料選擇：材料選擇：疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、輪齒折斷疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、輪齒折斷要求要求: 減摩、耐磨、抗膠合減摩、耐磨、抗膠合蝸輪齒圈蝸輪齒圈: 青銅青銅 蝸桿蝸桿: 鋼鋼(淬硬磨削淬硬磨削) HHFF蝸桿傳動(dòng)（Worm Gears） (圓柱圓柱 阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿)普通普通齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng):z1 z2 m d1失效形式、材料：失效形式、材料：失效形式：失效形式：疲勞點(diǎn)蝕、膠合、疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、磨損、輪齒折斷輪齒折斷材料選擇：材料選擇：要求要求: 減摩、抗膠合減摩、抗膠合、耐磨耐磨蝸輪齒圈蝸輪齒圈: 青銅青銅 蝸桿蝸桿: 鋼鋼(淬硬磨削

15、淬硬磨削) p210HHFF蝸桿傳動(dòng)（Worm Gears）m d1 zHHFF表表12-5、6、7 受力分析：受力分析：方向方向: 同斜齒輪同斜齒輪(注意注意: 蝸桿主動(dòng)、蝸桿軸線蝸桿主動(dòng)、蝸桿軸線)蝸輪轉(zhuǎn)向蝸輪轉(zhuǎn)向: 21112atFdTF22212taFdTF221tanrttrFFF12TiT大小大小:接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： m2d1 m d1強(qiáng)度計(jì)算：強(qiáng)度計(jì)算：H221222212HzdmKT500ddKT50022H212KTz500dmZ2=iZ1的估計(jì)值：的估計(jì)值： p21612TiT Z1 P209HHFF效率、潤滑和熱平衡計(jì)算：效率、潤滑和熱平衡計(jì)算： 彎曲疲

16、勞強(qiáng)度計(jì)算：彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：FFFzdmYKTcos2 . 22122FFzYKTdm22122 . 2潤滑：潤滑：潤滑劑潤滑劑:潤滑方式潤滑方式:目的目的: 熱平衡計(jì)算：熱平衡計(jì)算：APtt)1 (10001 Ctt07060Cttt0090冷卻措施冷卻措施:效率：效率：321tgtg97. 095. 0321自鎖條件自鎖條件:熱平衡計(jì)算目的熱平衡計(jì)算目的: tAPt)1 (10001總結(jié)總結(jié):思考題思考題:作業(yè)作業(yè): 11.7 11.9 失效形式失效形式 計(jì)算準(zhǔn)則計(jì)算準(zhǔn)則 . 材料材料 精度及選擇精度及選擇. (直齒直齒,斜齒斜齒,錐齒錐齒)載荷大小計(jì)算載荷大小計(jì)算,方向判定方向判定.(

17、直齒直齒,斜齒斜齒,錐齒錐齒)強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算(校核校核,計(jì)算主要參計(jì)算主要參 數(shù)數(shù),承載能力承載能力.) 計(jì)算公式中計(jì)算公式中參數(shù)的含義及基參數(shù)的含義及基本參數(shù)對(duì)傳動(dòng)工作能力的影響本參數(shù)對(duì)傳動(dòng)工作能力的影響.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 潤滑潤滑.總結(jié)總結(jié):(齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng) 螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng).) 阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù)、關(guān)系和計(jì)算主要參數(shù)、關(guān)系和計(jì)算. 失效形式失效形式 材料材料選擇和結(jié)構(gòu)選擇和結(jié)構(gòu). 受力大小計(jì)算、受力大小計(jì)算、方向判別、蝸輪轉(zhuǎn)向判別方向判別、蝸輪轉(zhuǎn)向判別.熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算(目的目的、) 效率效率,潤滑潤滑.自鎖自鎖. 基本常識(shí)基本常識(shí).作業(yè)作業(yè): 12.2 1

18、2.5強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算(校核校核,計(jì)算主要參數(shù)計(jì)算主要參數(shù),承載能力承載能力.) 計(jì)算公式中計(jì)算公式中參參數(shù)的含義及基本參數(shù)對(duì)傳動(dòng)工作能力的影響數(shù)的含義及基本參數(shù)對(duì)傳動(dòng)工作能力的影響.蝸桿傳動(dòng)（Worm Gears）潤滑、效率和熱平衡計(jì)算：潤滑、效率和熱平衡計(jì)算：潤滑：潤滑：潤滑劑潤滑劑:潤滑方式潤滑方式:目的目的: 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：齒輪傳動(dòng)的潤滑：齒輪傳動(dòng)的潤滑：潤滑的目的潤滑的目的:潤滑劑潤滑劑:潤滑方式潤滑方式:(常用常用)通用零件：通用零件：聯(lián)接、聯(lián)接、 、軸系零件、軸系零件 齒輪傳動(dòng)（gears） 失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則：失效形式：失效形式：輪齒疲勞折斷

19、輪齒疲勞折斷:齒面接觸疲勞磨損齒面接觸疲勞磨損:(點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕)傳動(dòng)傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)（gears）HHFF齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：作用力：作用力：(名義載荷名義載荷)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：112dTFttantrFF nPT611055. 9大小大小:方向方向: 主主: Ft與與反反; Fr指向輪心指向輪心. 從從: Ft與與同同; Fr指向輪心指向輪心.costnFF 齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：作用力：作用力：(名義載荷名義載荷)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：112dTFttantrFF costnFF nPT611

20、055. 9方向方向: 主主: Ft與與反反; Fr指向輪心指向輪心. 從從: Ft與與同同; Fr指向輪心指向輪心.大小大小:HHFFHHHSlimHHFFFFFSlim雙向運(yùn)轉(zhuǎn)雙向運(yùn)轉(zhuǎn): 0.7齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1 齒輪傳動(dòng)（gears）材料材料m z失效失效鋼鋼 ；齒輪傳動(dòng)（gears）齒輪材料及熱處理：齒輪材料及熱處理： 尺寸：尺寸：失效形式：失效形式：計(jì)算準(zhǔn)則：計(jì)算準(zhǔn)則：閉式齒輪傳動(dòng)：閉式齒輪傳動(dòng)：軟齒面軟齒面:HH硬齒面硬齒面:FF開式齒輪傳動(dòng)：開式齒輪傳動(dòng)：FF適當(dāng)加大適當(dāng)加大 m (1020%)FFHH齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷：表表11-1直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算：) 1(335231HHbuau