非標(biāo)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)用5.齒輪傳動(dòng)

1、閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)開式傳動(dòng)開式傳動(dòng)半開式傳動(dòng)半開式傳動(dòng)封閉在箱體內(nèi)，潤滑條件好封閉在箱體內(nèi)，潤滑條件好外露，潤滑較差，易磨損外露，潤滑較差，易磨損介于上兩者之間介于上兩者之間,有防護(hù)罩有防護(hù)罩齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳遞功率和轉(zhuǎn)速適用范圍廣優(yōu)點(diǎn)：傳遞功率和轉(zhuǎn)速適用范圍廣 具有穩(wěn)定的傳動(dòng)比具有穩(wěn)定的傳動(dòng)比 效率高、結(jié)構(gòu)緊湊效率高、結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)：制造成本較高缺點(diǎn)：制造成本較高 精度低時(shí)，噪聲和振動(dòng)較大精度低時(shí)，噪聲和振動(dòng)較大 不宜用于軸間距離較大的傳動(dòng)不宜用于軸間距離較大的傳動(dòng) 平行軸齒輪傳動(dòng) 相交軸齒輪傳動(dòng) 交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng) 10-2 齒輪傳動(dòng)失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一

2、、失效形式一、失效形式1、輪齒、輪齒折斷折斷疲勞折斷疲勞折斷過載折斷過載折斷全齒折斷全齒折斷常發(fā)生于齒寬較小的直齒輪常發(fā)生于齒寬較小的直齒輪局部折斷局部折斷常發(fā)生于齒寬較大的直齒輪，和斜齒輪常發(fā)生于齒寬較大的直齒輪，和斜齒輪措施：措施：增大齒根圓角半徑、增大齒根圓角半徑、 提高齒面精度、正變提高齒面精度、正變位、增大模數(shù)等位、增大模數(shù)等2、齒面疲勞、齒面疲勞點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕常發(fā)生于閉式軟齒面點(diǎn)蝕常發(fā)生于閉式軟齒面（HBS350）傳動(dòng)中）傳動(dòng)中點(diǎn)蝕的形成與潤滑油的存在密切相關(guān)點(diǎn)蝕的形成與潤滑油的存在密切相關(guān)點(diǎn)蝕常發(fā)生于偏向齒根的節(jié)線附近點(diǎn)蝕常發(fā)生于偏向齒根的節(jié)線附近開式傳動(dòng)中一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象開式

3、傳動(dòng)中一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象措施：措施：提高齒面硬度和齒面質(zhì)量、增大直徑提高齒面硬度和齒面質(zhì)量、增大直徑3、齒面膠合、齒面膠合熱膠合熱膠合 冷膠合冷膠合4、齒面磨損、齒面磨損開式傳動(dòng)的主要失效形式開式傳動(dòng)的主要失效形式5、齒面、齒面塑性變形塑性變形措施：措施：提高齒面硬度，采用油性好的潤滑油提高齒面硬度，采用油性好的潤滑油措施：措施：加強(qiáng)潤滑，采用添加劑，提高齒面加強(qiáng)潤滑，采用添加劑，提高齒面硬度等硬度等措施：措施：改善潤滑和密封條件改善潤滑和密封條件二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要針對(duì)主要針對(duì)疲勞折斷和齒面點(diǎn)蝕疲勞折斷和齒面點(diǎn)蝕這兩種失效形式這兩種失效形式齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎

4、曲疲勞強(qiáng)度齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒輪抵抗齒面疲勞點(diǎn)蝕的能力齒輪抵抗齒面疲勞點(diǎn)蝕的能力注：注：開式齒輪傳動(dòng)采用準(zhǔn)則二，但不校核齒面接觸強(qiáng)度開式齒輪傳動(dòng)采用準(zhǔn)則二，但不校核齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一： 對(duì)于閉式軟齒面（對(duì)于閉式軟齒面（ HBS350）傳動(dòng)，主要失效形式）傳動(dòng)，主要失效形式是是齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕，所以按，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而，而校核齒根校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度彎曲疲勞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二： 對(duì)于閉式硬齒面（對(duì)于閉式硬齒面（ HBS350）傳動(dòng)，主要失效形式）傳動(dòng)，主要失效形式是是齒根

5、彎曲疲勞折斷齒根彎曲疲勞折斷，所以按，所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而，而校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。10-3 齒輪材料及其選擇原則齒輪材料及其選擇原則一、齒輪材料一、齒輪材料金屬材料金屬材料45號(hào)鋼號(hào)鋼中碳合金鋼中碳合金鋼鑄鋼鑄鋼低碳合金鋼低碳合金鋼最常用，經(jīng)濟(jì)、貨源充足最常用，經(jīng)濟(jì)、貨源充足鑄鐵鑄鐵35SiMn、40MnB、40Cr等等20Cr、20CrMnTi等等ZG310-570、ZG340-640等等HT350、QT600-3等等非金屬材料非金屬材料尼龍、夾木膠布等尼龍、夾木膠布等選材時(shí)考慮：選材時(shí)考慮：工作條件、載荷性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性、制造方法等工作條件、

6、載荷性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性、制造方法等齒輪毛坯鍛造齒輪毛坯鍛造選可鍛材料；選可鍛材料； 鑄造鑄造選可鑄材料選可鑄材料 二、熱處理二、熱處理調(diào)調(diào) 質(zhì)質(zhì)正正 火火表面淬火表面淬火滲碳淬火滲碳淬火表面氮化表面氮化軟齒面軟齒面。改善機(jī)械性能，增大強(qiáng)度和韌性改善機(jī)械性能，增大強(qiáng)度和韌性硬齒面硬齒面。接觸強(qiáng)度高、耐磨性好、可抗沖擊接觸強(qiáng)度高、耐磨性好、可抗沖擊配對(duì)齒輪均采用軟齒面時(shí)：配對(duì)齒輪均采用軟齒面時(shí)： 小齒輪受載次數(shù)多，故材料應(yīng)選好些，小齒輪受載次數(shù)多，故材料應(yīng)選好些，熱處理硬度熱處理硬度稍高于大齒輪（約稍高于大齒輪（約3040HBS）三、選擇基本要求三、選擇基本要求齒面要硬，齒芯要韌齒面要硬，齒芯要韌法向力

7、：法向力：圓周力圓周力10-4 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及計(jì)算載荷直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及計(jì)算載荷一、輪齒受力分析一、輪齒受力分析條件：標(biāo)準(zhǔn)齒輪并忽略齒面間的摩擦力條件：標(biāo)準(zhǔn)齒輪并忽略齒面間的摩擦力受力圖受力圖112000bndTF小齒輪基圓直小齒輪基圓直徑徑 mm小齒輪轉(zhuǎn)矩小齒輪轉(zhuǎn)矩N.mNdTFt11/2000徑向力徑向力NtgFFtr法向力法向力NFFtncos/小齒輪分小齒輪分度圓直徑度圓直徑分度圓分度圓壓力角壓力角注意：注意：下標(biāo)下標(biāo)“1”表示主動(dòng)輪，下標(biāo)表示主動(dòng)輪，下標(biāo)“2”表示從動(dòng)輪表示從動(dòng)輪 21各力關(guān)系：各力關(guān)系：21ttFF21rrFF各力方向：各力方向：Ft1與主動(dòng)

8、輪回轉(zhuǎn)方向相反與主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相反Ft2與從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相同與從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相同F(xiàn)r1 、Fr2分別指向各自齒輪的輪心分別指向各自齒輪的輪心n2n1Fr2Fr1Ft1Ft2n1n2二、計(jì)算載荷二、計(jì)算載荷pcapca= K p= K Fn/L K = KA Kv KKKv KK影響因素：影響因素：P：平均載荷：平均載荷K：載荷系數(shù)：載荷系數(shù)1. 1. 使用系數(shù)使用系數(shù)K KA A（查表查表10-210-2）是考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加動(dòng)載荷影響的系數(shù)。 2. 動(dòng)載荷系數(shù)動(dòng)載荷系數(shù)KVa、制造及裝配的誤差，受載后的彈性變形，將使法向齒距Pb1與Pb2不相等 。b、對(duì)于直齒輪傳動(dòng)，由雙對(duì)齒過

9、渡到單對(duì)齒嚙合，或是由單對(duì)齒過渡到雙對(duì)齒嚙合，嚙合齒對(duì)的剛度變化。3. 齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K 在嚙合區(qū)中有兩對(duì)（或多對(duì)）齒同時(shí)工作時(shí)，由于齒距誤差及彈性變形等原因，總載荷Fn并不是按 PP/QQ的比例分配在兩條接觸線上。 措施：提高制造精度，減小齒輪直徑4. 齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)K 考慮制造誤差和變形引起載荷沿齒寬分布不均勻的影響系數(shù)。 引起的原因：軸產(chǎn)生彎曲變形、軸的扭轉(zhuǎn)變形、軸承支座變形、制造裝配誤差 措施：采用增大軸、軸承及支座的剛度， 合理布置齒輪在軸上的位置，把齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置，適當(dāng)限制輪齒的寬度，將齒側(cè)沿齒寬方向適當(dāng)修形等措施。 10-5 直

10、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)算齒輪承載能力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：齒輪承載能力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：基本理論：基本理論：一、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算一、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算輪齒受載后，相當(dāng)于懸臂梁輪齒受載后，相當(dāng)于懸臂梁故齒根部分彎曲應(yīng)力最大，是危險(xiǎn)截面故齒根部分彎曲應(yīng)力最大，是危險(xiǎn)截面為防止輪齒折斷，必須保證：為防止輪齒折斷，必須保證：FF危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力許用彎曲許用彎曲應(yīng)力應(yīng)力假設(shè)：假設(shè)：全部載荷由一對(duì)輪齒承擔(dān)，并全部載荷由一對(duì)輪齒承擔(dān)，并忽略摩擦力忽略摩擦力載荷作用于齒頂時(shí)的受力分析：載荷作用于齒頂時(shí)的受力分析：水平分力水平分力 F1 = FncosF垂直分力垂直分力 F2 = F

11、nsinF引起彎曲應(yīng)力引起彎曲應(yīng)力引起壓應(yīng)力（忽略不計(jì)）引起壓應(yīng)力（忽略不計(jì)）危險(xiǎn)截面的具體位置在哪？危險(xiǎn)截面的具體位置在哪？單位齒寬受載圖單位齒寬受載圖常用常用30切線法確定切線法確定cos)(cos)(62msmhbmKFFt齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算以受拉邊受拉邊為計(jì)算依據(jù)為計(jì)算依據(jù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件：WMF0力臂為力臂為 h，齒根厚為，齒根厚為 s彎矩：彎矩：M = K F1 h/b = K FncosF h/b抗彎截面系數(shù)：抗彎截面系數(shù)：W = 1 s2/6（矩形截面）（矩形截面）單位齒寬單位齒寬2cos6bshKFFnFn=Ft/cos分子、

12、分母分子、分母同除以同除以m2 令其為齒形令其為齒形系數(shù)系數(shù) YFa故，彎曲應(yīng)力：故，彎曲應(yīng)力：FatFYbmKF0 Fcos)(cos)(62msmhYFFa齒形系數(shù)齒形系數(shù)mKsmKhsh Kh、Ks 與齒形有關(guān)的比例系數(shù)與齒形有關(guān)的比例系數(shù)YFa與模數(shù)的大小無關(guān)，只取決于輪齒的形狀與模數(shù)的大小無關(guān)，只取決于輪齒的形狀當(dāng)齒廓的基本參數(shù)已定時(shí)，當(dāng)齒廓的基本參數(shù)已定時(shí)，YFa取決于齒數(shù)取決于齒數(shù) Z 和變位系數(shù)和變位系數(shù)考慮齒根應(yīng)力集中，引入應(yīng)力修正系數(shù)考慮齒根應(yīng)力集中，引入應(yīng)力修正系數(shù) Ysa，則，則SaFatFYYbmKFFSYbmdKT112Ft =2T1/d1YFS = YFa YSa

13、 - 復(fù)合齒形系數(shù)復(fù)合齒形系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪：標(biāo)準(zhǔn)齒輪： z 越多，越多，YFS越小越小YFa、YSa查表查表10-5211FFSFYbmdKT彎曲強(qiáng)度條件：彎曲強(qiáng)度條件：引入齒寬系數(shù)引入齒寬系數(shù) d = b/d1，并代入，并代入 d1 = mz1，則：，則：22131FFSdFYzmKT設(shè)計(jì)式：設(shè)計(jì)式：mmYzKTmFFSd32112討論：討論：m彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度齒厚齒厚 s截面積截面積 F標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪 YFS1YFS2故故F1 F2中心距中心距 a、傳動(dòng)比、傳動(dòng)比 i 一定時(shí)一定時(shí)(d不變）不變）：YFS m F FF m 平穩(wěn)平穩(wěn) h 切削量少切削量少原則：在保證齒根彎原則：在保證齒根彎曲

14、強(qiáng)度的前提下，選曲強(qiáng)度的前提下，選取盡可能多的齒數(shù)。取盡可能多的齒數(shù)。閉式傳動(dòng)：閉式傳動(dòng)：z1 =2040開式傳動(dòng)：開式傳動(dòng)：z1 =1725二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算閉式軟齒面閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是失效形式是強(qiáng)度條件：強(qiáng)度條件：工作時(shí)的工作時(shí)的接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力許用接觸許用接觸應(yīng)力應(yīng)力根據(jù)根據(jù)Hertz公式求出公式求出H222121211111EELFca負(fù)號(hào)用于負(fù)號(hào)用于內(nèi)接觸內(nèi)接觸令：令：21111 綜合曲率半徑綜合曲率半徑可將可將Hertz公式推廣到其它曲面接觸公式推廣到其它曲面接觸節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑：節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑：sin2111dCNsi

15、n2222dCN又：又：u = z2 / z1 = d2 / d1、L = b 、Fn = Ft / cos ,并引入并引入KubduKTEEH211222121)1(2cossin2111節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力：節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力： 材料彈性系數(shù)材料彈性系數(shù)ZE 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH 2.5ubduKTZZHE211)1(2齒面接觸強(qiáng)度條件：齒面接觸強(qiáng)度條件：MPaubduKTZHEH)1(5.2211討論：討論：d 越大，越大，接觸強(qiáng)度越大接觸強(qiáng)度越大越小越小,令：令：d = b / d1 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù) 軟齒面、對(duì)稱布置：軟齒面、對(duì)稱布置：d = 0.91.4 非對(duì)稱布置：非對(duì)稱布置

16、：d = 0.71.15懸臂布置、開式傳動(dòng)：懸臂布置、開式傳動(dòng)：d = 0.40.6直齒輪取小直齒輪取小斜齒輪取大斜齒輪取大硬齒面降低硬齒面降低50%)1(5.2311HdEHuduKTZmmuuKTZddHE312113.2設(shè)計(jì)式：設(shè)計(jì)式：b2 =b= d d1b1=b2b1b2一點(diǎn)說明一點(diǎn)說明: : 用設(shè)計(jì)公式計(jì)算用設(shè)計(jì)公式計(jì)算d d1 1和和m m時(shí)，由于時(shí)，由于K K不能預(yù)先確定，可不能預(yù)先確定，可試選一試選一K Kt t（1.21.41.21.4）值，算出）值，算出d d1t1t或或m mt t，再查表計(jì)算出，再查表計(jì)算出K K，與，與K Kt t相比較，相差較大，則按下式進(jìn)行校正。

17、相比較，相差較大，則按下式進(jìn)行校正。311ttKKdd 3tntKKmm 10-6 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力選擇齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力選擇一、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇一、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇1、壓力角一般為標(biāo)準(zhǔn)值20，特殊場(chǎng)合可以取其它值。2、齒數(shù)z的選擇 當(dāng)承載能力主要取決于齒面接觸強(qiáng)度時(shí)，以齒數(shù)多一些為好。 閉式齒輪傳動(dòng)：一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)，以齒數(shù)多一些為好。 z z1 1=20=2040 40 。開式(半開式)齒輪傳動(dòng)：由于輪齒主要為磨損失效，為使輪齒不至過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取z1=1720 。3、齒寬系數(shù) 的選擇d偏大，則承載能力高，但又會(huì)使載荷

18、分布不均。二、許用應(yīng)力二、許用應(yīng)力許用應(yīng)力與材料、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)等因素有關(guān)。許用應(yīng)力與材料、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)等因素有關(guān)。HBSFlimMEMQMLSKN/limS疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)KN壽命系數(shù)，查圖。齒輪疲勞極限應(yīng)力， 三種硬度單位之比較：三種硬度單位之比較：注意：注意：HV(HV(維氏維氏) HBS() HBS(布氏布氏) )；HRC(HRC(洛氏洛氏) )10 HBS10 HBS 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60nj Lh每轉(zhuǎn)一圈同側(cè)每轉(zhuǎn)一圈同側(cè)齒面嚙合次數(shù)齒面嚙合次數(shù)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)j=2脈動(dòng)脈動(dòng)j=1對(duì)稱對(duì)稱斜齒輪的特點(diǎn)斜齒輪的特點(diǎn) 輪齒呈螺旋形；嚙合時(shí)接觸線傾斜輪齒呈螺

19、旋形；嚙合時(shí)接觸線傾斜10-7 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析條件：標(biāo)準(zhǔn)齒輪并忽略摩擦力條件：標(biāo)準(zhǔn)齒輪并忽略摩擦力圓周力圓周力11/2dTFt徑向力徑向力cos/ntrtgFF軸向力軸向力tgFFta法向力法向力coscos/ntnFFn法面壓力角法面壓力角t端面壓力角端面壓力角螺旋角螺旋角21各力關(guān)系：各力關(guān)系：21ttFF21rrFF各力方向：各力方向：Ft、Fr與直齒輪相同與直齒輪相同F(xiàn)a 決定于齒輪的轉(zhuǎn)向和輪齒的旋向決定于齒輪的轉(zhuǎn)向和輪齒的旋向 21aaFFn2n1Fr2Fr1Ft1Ft2n1n2Fa2F

20、a1用用“主動(dòng)輪主動(dòng)輪左、右手定則左、右手定則”判斷判斷二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算斜齒輪的強(qiáng)度斜齒輪的強(qiáng)度當(dāng)量直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度當(dāng)量直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度相當(dāng)于相當(dāng)于當(dāng)量直齒圓柱齒輪：當(dāng)量直齒圓柱齒輪：模數(shù)模數(shù) = 斜齒輪法面模數(shù)斜齒輪法面模數(shù) mn 壓力角壓力角 = 斜齒輪法面壓力角斜齒輪法面壓力角n齒數(shù)齒數(shù) = 當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù) zv = z/cos3分度圓直徑分度圓直徑 dv = d/cos2法向力法向力 = 斜齒輪的法向力斜齒輪的法向力 Fn將當(dāng)量直齒輪的參數(shù)代入直齒輪強(qiáng)度公式將當(dāng)量直齒輪的參數(shù)代入直齒輪強(qiáng)度公式,得斜齒輪得斜齒輪接觸強(qiáng)度條件：接觸強(qiáng)度條件：ZH 斜齒

21、輪的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)斜齒輪的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 11HtEHHuubdKFZZttbHCOSZcossin2ZE彈性影響系數(shù)彈性影響系數(shù)端面重合度端面重合度一般一般H= (H1+ H2)/2H的取值的取值:或或H=1.23 H2,當(dāng)當(dāng)H1.23 H2接觸疲勞強(qiáng)度同時(shí)取決于大、小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度同時(shí)取決于大、小齒輪相同條件下，斜齒輪接觸應(yīng)力比直齒輪小相同條件下，斜齒輪接觸應(yīng)力比直齒輪小斜齒輪接觸強(qiáng)度比直齒輪大斜齒輪接觸強(qiáng)度比直齒輪大原因：原因： 重合度大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多重合度大，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多 接觸線是傾斜的接觸線是傾斜的 當(dāng)量齒輪直徑大，齒廓平直當(dāng)量齒輪直徑大，齒廓平直引入齒寬系數(shù)引入齒寬系數(shù) d

22、= b/d1，得，得設(shè)計(jì)式：設(shè)計(jì)式：mmuuKTZZddHEH31211221為端面重合度，查圖其它幾何參數(shù)計(jì)算：其它幾何參數(shù)計(jì)算：三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 接觸線傾斜接觸線傾斜特點(diǎn)特點(diǎn)： 輪齒局部折斷輪齒局部折斷斜齒輪的彎曲強(qiáng)度也按斜齒輪的彎曲強(qiáng)度也按進(jìn)行進(jìn)行斜齒輪的彎曲強(qiáng)度條件斜齒輪的彎曲強(qiáng)度條件 FnSFtFbmYYYKFaa由于由于的影響，斜齒輪彎曲應(yīng)力比直齒輪小的影響，斜齒輪彎曲應(yīng)力比直齒輪小故：故：斜齒輪彎曲強(qiáng)度比直齒輪大斜齒輪彎曲強(qiáng)度比直齒輪大引入齒寬系數(shù)引入齒寬系數(shù) d = b/d1，則，則 b = d1 d 代入強(qiáng)度條件得設(shè)計(jì)式：代入強(qiáng)度條件得設(shè)計(jì)式：

23、由于是斜齒輪，計(jì)算載荷多計(jì)入一個(gè)參數(shù)由于是斜齒輪，計(jì)算載荷多計(jì)入一個(gè)參數(shù) ，考慮，考慮的影響，計(jì)入的影響，計(jì)入螺旋角影響系數(shù)螺旋角影響系數(shù)Y YmmYYzCOSYKTmFSFdnaa321212： YFS 應(yīng)按應(yīng)按 ZV = Z / cos3 查表查表 設(shè)計(jì)時(shí)代入設(shè)計(jì)時(shí)代入： 斜齒輪的強(qiáng)度等同于其當(dāng)量直齒輪的強(qiáng)度斜齒輪的強(qiáng)度等同于其當(dāng)量直齒輪的強(qiáng)度 條件相同時(shí)條件相同時(shí),斜齒輪的強(qiáng)度大于直齒輪斜齒輪的強(qiáng)度大于直齒輪10-8 直齒錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)直齒錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)振動(dòng)和噪聲較大，常用于線速度振動(dòng)和噪聲較大，常用于線速度V5 m/s的場(chǎng)合的場(chǎng)合 輪齒分布在錐面上，逐漸收縮輪齒分布在錐面上，逐漸收縮特

24、點(diǎn)特點(diǎn)： 載荷沿齒寬分布不均載荷沿齒寬分布不均 Fnb0.4b為簡化計(jì)算，假定：為簡化計(jì)算，假定： 法向力法向力Fn作用于齒寬中點(diǎn)作用于齒寬中點(diǎn) 錐齒輪的強(qiáng)度等同于錐齒輪的強(qiáng)度等同于b/2dv/2dv半徑半徑=錐齒輪齒寬中點(diǎn)背錐母線長度錐齒輪齒寬中點(diǎn)背錐母線長度 齒寬齒寬 = 錐齒輪齒寬錐齒輪齒寬 b 模數(shù)模數(shù) = 錐齒輪齒寬中點(diǎn)平均模數(shù)錐齒輪齒寬中點(diǎn)平均模數(shù)mm作用于齒寬中點(diǎn)的法向力分解成三個(gè)分力：作用于齒寬中點(diǎn)的法向力分解成三個(gè)分力：dm1 = d1 (1-0.5 b/R) = d1 (1-0.5R) d1 小錐齒輪大端分度圓直徑小錐齒輪大端分度圓直徑一、受力分析一、受力分析圓周力圓周力11/2mtdTF 徑向力徑向力1costgFFtr軸向力軸向力1sintgFFtadm1 小錐齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓直小錐齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓直徑徑R 錐頂距錐頂距b 齒寬齒寬R = b/R 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)1 小齒輪分度圓錐角小齒輪分度圓錐角dm1d1RO1 利用當(dāng)量直齒圓柱齒輪進(jìn)行分析計(jì)算利用當(dāng)量直齒圓柱齒輪進(jìn)行分析計(jì)算各力關(guān)系：各力關(guān)系：21ttFF21arFF各力方向：各力方向： Ft、Fr與圓柱齒輪相同與圓柱齒輪相同F(xiàn)a1 、 Fa2 分別指向各自