齒輪傳動(dòng)失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則直齒傳動(dòng)受力分析PPT課件

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第1頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 第第7 7章章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：了解齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；了解齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 了解齒輪材料及選用原則；了解齒輪材料及選用原則； 能夠計(jì)算齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷；能夠計(jì)算齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷； 能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析。能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn): : 1.1.齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 2.2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析。 教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的受力分析。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱

2、齒輪的受力分析。 第2頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) （1 1）適用的圓周速度和功率范圍廣；）適用的圓周速度和功率范圍廣； （2 2）傳動(dòng)效率高；）傳動(dòng)效率高； （3 3）傳動(dòng)比穩(wěn)定；）傳動(dòng)比穩(wěn)定； （4 4）工作可靠）工作可靠, ,壽命較長(zhǎng)；壽命較長(zhǎng)； （5 5）可實(shí)現(xiàn)任意軸之間的傳動(dòng)。）可實(shí)現(xiàn)任意軸之間的傳動(dòng)。 2 2、缺點(diǎn)：、缺點(diǎn)：（1 1）要求較高的制造和安裝精度，成本高；）要求較高的制造和安裝精度，成本高； （2 2）不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。）不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 1、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)：第3頁(yè)/共65

3、頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)二、齒輪傳動(dòng)的分類二、齒輪傳動(dòng)的分類按齒輪類型分：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)按齒輪類型分：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)按裝置形式分：開式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng)、閉式傳動(dòng)。按裝置形式分：開式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng)、閉式傳動(dòng)。按使用情況分：動(dòng)力齒輪按使用情況分：動(dòng)力齒輪以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載 或低速重載傳動(dòng)。或低速重載傳動(dòng)。傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。按齒面硬度分：軟齒面齒輪（齒面硬度按齒面硬度分：軟齒面齒輪（齒面硬度350HBS350HBS或或38H

4、RS38HRS）硬齒面齒輪（齒面硬度硬齒面齒輪（齒面硬度350HBS350HBS或或38HRS38HRS）第4頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)提高輪齒抗折斷能力的措施：提高輪齒抗折斷能力的措施：增大齒根圓角半徑，消除加工刀痕以降低齒根應(yīng)力集中；增大軸及支承物的剛度以減輕局部過載的程度；對(duì)輪齒進(jìn)行表面處理以提高齒面硬度1.1.輪齒折斷輪齒折斷第二節(jié)第二節(jié) 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一、齒輪的失效形式一、齒輪的失效形式第5頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2.2.齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕主要措施：主要措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；采用合

5、理變位。第6頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)3.3.齒面磨損齒面磨損 主要措施：主要措施：采用閉式傳動(dòng)；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤(rùn)滑油。第7頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 4. 4.齒面膠合齒面膠合防止膠合的措施：防止膠合的措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；限制油溫。第8頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)5.5.塑性變形塑性變形措施：措施：提高齒面硬度；增大潤(rùn)滑油粘度。第9頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)二二. .齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1、對(duì)于對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)閉式齒輪傳動(dòng)：對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，除以上兩設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

6、外，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1 1）軟齒面（）軟齒面（350HBS350HBS）齒輪主要失效形式是）齒輪主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕，故可故可按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核. . 2 2）硬齒面（）硬齒面（350HBS350HBS）或鑄鐵齒輪，由于抗點(diǎn)蝕能力較）或鑄鐵齒輪，由于抗點(diǎn)蝕能力較高，高，輪齒折斷輪齒折斷的可能性較大，故可的可能性較大，故可按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 2 2、對(duì)于、對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)開式齒輪傳動(dòng)，齒面磨損齒面磨損

7、為其主要失效形式，為其主要失效形式，故通常按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的故通常按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的模數(shù)，考慮磨損因素，再將模數(shù)增大模數(shù)，考慮磨損因素，再將模數(shù)增大10%10%20%20%。第10頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 齒面要硬、齒芯要韌，齒面要硬、齒芯要韌，即即: :(1)(1)齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點(diǎn)蝕、齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等；膠合以及塑性變形等；(2)(2)齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷；根折斷和沖擊載荷；(3)(3

8、)應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，使之應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，使之便于加工且便于提高其力學(xué)性能便于加工且便于提高其力學(xué)性能。一、齒輪材料的基本要求一、齒輪材料的基本要求第三節(jié)第三節(jié) 齒輪的材料及其選用原則齒輪的材料及其選用原則第11頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1 1鍛鋼鍛鋼 鍛鋼因具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造、便于熱處鍛鋼因具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。理等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。(1)(1)軟齒面齒輪：軟齒面齒輪：齒面硬度齒面硬度2%含碳量含碳量 2%鐵碳合金鐵碳合金非金屬材料非金屬材料橡膠橡膠塑料等塑料等第14頁(yè)

9、/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1 1、鋼：、鋼：按化學(xué)成分：碳素鋼按化學(xué)成分：碳素鋼按含碳量：低碳鋼按含碳量：低碳鋼0.25%0.5%0.5%按質(zhì)量：普通鋼按質(zhì)量：普通鋼優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼按用途：結(jié)構(gòu)鋼按用途：結(jié)構(gòu)鋼特殊鋼特殊鋼按冶煉時(shí)脫氧程度和鋼錠中氣孔存在情況：鎮(zhèn)靜鋼按冶煉時(shí)脫氧程度和鋼錠中氣孔存在情況：鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼沸騰鋼第15頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)（1 1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-AQ235-A、F F，MPas235（2 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 2525、3535、4545、60-60-平均含碳量平均含碳量（3 3）合金結(jié)構(gòu)鋼）合金

10、結(jié)構(gòu)鋼 25Cr2MoV25Cr2MoV（4 4）鑄鋼）鑄鋼 ZG235-450ZG235-450、ZG35SiMnZG35SiMn特點(diǎn)：鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性?？捎脽崽幚矸椒ǜ奶攸c(diǎn)：鋼具有高的強(qiáng)度、韌性和塑性?？捎脽崽幚矸椒ǜ纳破淞W(xué)性能和加工性能。善其力學(xué)性能和加工性能。選用原則：選用原則： 優(yōu)選碳素鋼，其次是優(yōu)選碳素鋼，其次是硅、錳、硼、釩類合金鋼。硅、錳、硼、釩類合金鋼。零件毛坯獲取方法：鍛造、沖壓、焊接、鑄造等。零件毛坯獲取方法：鍛造、沖壓、焊接、鑄造等。應(yīng)用：應(yīng)用范圍極其廣泛。應(yīng)用：應(yīng)用范圍極其廣泛。第16頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2 2、鑄鐵：、鑄鐵：灰鑄鐵、

11、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等?；诣T鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。特點(diǎn)：良好的液態(tài)流動(dòng)性，可鑄造成形狀復(fù)雜的零件。特點(diǎn)：良好的液態(tài)流動(dòng)性，可鑄造成形狀復(fù)雜的零件。較好的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）、成本低廉較好的減震性、耐磨性、切削性（指灰鑄鐵）、成本低廉應(yīng)用：應(yīng)用范圍廣。其中灰鑄鐵最廣、球墨鑄鐵次之應(yīng)用：應(yīng)用范圍廣。其中灰鑄鐵最廣、球墨鑄鐵次之第17頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 鋼的熱處理是指將鋼在固態(tài)下進(jìn)行不同溫度的加熱、保溫和冷卻的方法，是其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而達(dá)到提高零件的力學(xué)性能和改善其工藝性能的目的。 常用的熱處理方法有：退火、正火、淬火、回火、調(diào)常

12、用的熱處理方法有：退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)及表面熱處理等。質(zhì)及表面熱處理等。 二、鋼的熱處理簡(jiǎn)介二、鋼的熱處理簡(jiǎn)介第18頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1 退火 是將鋼加熱到臨界溫度（約是將鋼加熱到臨界溫度（約723723）以上（）以上（30-30-5050），保溫一段時(shí)間，然后工件隨爐溫緩慢冷卻。），保溫一段時(shí)間，然后工件隨爐溫緩慢冷卻。消除鍛造、焊接的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工消除鍛造、焊接的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。性能。2 正火 與退火相似，只是在保溫后，在空氣中冷卻，冷與退火相似，只是在保溫后，在空氣中冷卻，冷卻速度比退火快。作用于退火類似，但比退火經(jīng)濟(jì)，

13、卻速度比退火快。作用于退火類似，但比退火經(jīng)濟(jì)，可作為零件的最終熱處理?？勺鳛榱慵淖罱K熱處理。 3 淬火 是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，而是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，而后在水、鹽水或油中快速冷卻。獲得高強(qiáng)度和高硬度，后在水、鹽水或油中快速冷卻。獲得高強(qiáng)度和高硬度，提高耐磨性和耐蝕性。但產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，降低塑性提高耐磨性和耐蝕性。但產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，降低塑性和韌性，故應(yīng)回火已得到較好的綜合性能。和韌性，故應(yīng)回火已得到較好的綜合性能。 第19頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 4 回火 是將淬火鋼重新加熱到臨界溫度以下的某一溫度，是將淬火鋼重新加熱到臨界溫度以下的某一溫

14、度，保溫一段時(shí)間，然后冷卻。根據(jù)加熱溫度不同，回火可保溫一段時(shí)間，然后冷卻。根據(jù)加熱溫度不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。低溫回分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。低溫回火的火的加熱溫度為加熱溫度為150-250150-250，適用于刀具、量具、滾動(dòng)軸承等；，適用于刀具、量具、滾動(dòng)軸承等；中溫回火的加熱溫度為中溫回火的加熱溫度為300-450300-450，適用于有彈性要求的，適用于有彈性要求的零件，如彈簧；高溫回火的加熱溫度為零件，如彈簧；高溫回火的加熱溫度為450-650450-650，適用，適用于各種重要的機(jī)械零件，如齒輪、軸、重要螺栓等。于各種重要的機(jī)械零件，如齒輪、

15、軸、重要螺栓等。 強(qiáng)、硬、韌性、塑性好高溫如彈簧提高了彈性硬度有所下降中溫減小內(nèi)應(yīng)力脆性低溫650500:.,450350:250150:回火第20頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)5調(diào)質(zhì)淬火后高溫回火。淬火后高溫回火。6表面熱處理是強(qiáng)化零件表面的重要手段，常用的方法有是強(qiáng)化零件表面的重要手段，常用的方法有表面淬火和和化學(xué)熱處理兩種。兩種。1)表面淬火是將機(jī)械零件需要強(qiáng)化的表面迅速加熱到淬是將機(jī)械零件需要強(qiáng)化的表面迅速加熱到淬火溫度，隨即快速將該表面冷卻的熱處理方法?；饻囟?，隨即快速將該表面冷卻的熱處理方法。2)化學(xué)熱處理是將機(jī)械零件放在含有某種化學(xué)元素（如是將機(jī)械零件放在含有某種化學(xué)

16、元素（如碳、氮等）介質(zhì)中加熱保溫，使該元素的活性原子滲碳、氮等）介質(zhì)中加熱保溫，使該元素的活性原子滲入到零件表面的熱處理方法。根據(jù)滲入原始的不同，入到零件表面的熱處理方法。根據(jù)滲入原始的不同，常用的化學(xué)熱處理方法有常用的化學(xué)熱處理方法有滲碳(常用于低碳鋼或低碳合金剛)、氮化和和氰化（碳氮共滲，用于低碳鋼或中碳鋼）等。等。第21頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)三、材料的選用原則：三、材料的選用原則：（1 1）使用要求：工作和受載情況）使用要求：工作和受載情況工作情況：介質(zhì)、溫度、摩擦性質(zhì)工作情況：介質(zhì)、溫度、摩擦性質(zhì)受載情況：載荷大小、應(yīng)力種類受載情況：載荷大小、應(yīng)力種類（2 2）工藝

17、要求：）工藝要求：鍛造性能鍛造性能焊接性能焊接性能切削加工性能切削加工性能熱處理性能熱處理性能（3 3）經(jīng)濟(jì)性）經(jīng)濟(jì)性鑄造性能鑄造性能第22頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)三、齒輪材料的選擇原則三、齒輪材料的選擇原則1 1）齒輪材料必須滿足工作條件的要求。齒輪材料必須滿足工作條件的要求。2 2）應(yīng)考慮齒輪尺寸大小、毛坯成型方法、熱處理、制造工藝。）應(yīng)考慮齒輪尺寸大小、毛坯成型方法、熱處理、制造工藝。3 3）正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載）正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于中等沖擊載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的

18、齒輪；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于中等沖擊載荷下工作的齒輪荷下工作的齒輪。4 4）合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。）合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。5 5）飛行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表）飛行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。第23頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷第四節(jié)第四節(jié) 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算中所用的載荷，通常取沿齒面接觸線單位長(zhǎng)度上齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算中所用的載荷，通常取沿齒面接觸線單位長(zhǎng)度上所受的載荷，即

19、：所受的載荷，即：F Fn n 為輪齒所受的公稱法向載荷。為輪齒所受的公稱法向載荷。實(shí)際傳動(dòng)中由于原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)性能的影響以及制造誤差的影響，實(shí)際傳動(dòng)中由于原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)性能的影響以及制造誤差的影響，載荷會(huì)有所增大，且沿接觸線分布不均勻。載荷會(huì)有所增大，且沿接觸線分布不均勻。接觸線單位長(zhǎng)度上的最大載荷為：接觸線單位長(zhǎng)度上的最大載荷為：LKFKppncaK為載荷系數(shù)，其值為：為載荷系數(shù)，其值為：KKA Kv K KLFpn式中：式中：KA 使用系數(shù)使用系數(shù)Kv 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)K齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)第24頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第2

20、5頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第26頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第27頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)齒向齒向第28頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第29頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第30頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)21cosntnFFF法向力第五節(jié)第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算21112ttFdTF切向力112tanrtrFFF徑向力其中：其中：T1小齒輪的扭矩，小齒輪的扭矩，Nmm;d1小齒輪的節(jié)圓直徑，小齒輪的節(jié)圓直徑，mm； 壓力角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，壓力角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪， =20

21、。一、受力分析一、受力分析1 1、力的大小、力的大小第31頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2、力的方向：、力的方向：圓周力圓周力Ft：在主動(dòng)輪上與轉(zhuǎn)向相反，在主動(dòng)輪上與轉(zhuǎn)向相反， 在從動(dòng)輪上相同；在從動(dòng)輪上相同；徑向力徑向力Fr：沿半徑方向指向輪心。沿半徑方向指向輪心。第32頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)2tFn11rF1tF2rF已知：主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向，畫出已知：主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向，畫出Ft、Fr第33頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第34頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)rbO30 30 hFFnF2F1SFF Fn第五節(jié)第五節(jié) 直齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪強(qiáng)

22、度計(jì)算危險(xiǎn)截面：危險(xiǎn)截面：齒根圓角齒根圓角30 切線兩切點(diǎn)連線處。切線兩切點(diǎn)連線處。F1 = Fn cosF F2 = Fn sinF 產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；產(chǎn)生彎曲應(yīng)力；壓應(yīng)力，小而忽略。壓應(yīng)力，小而忽略。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)算第35頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)WMF彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力 coscos62FFFtbshKF2cos6FFFnbshKFrbO30 30 hFFnF2F1SFF Fn彎曲力矩：彎曲力矩： M=KFnhFcosF 危險(xiǎn)截面的彎曲截面系數(shù)危險(xiǎn)截面的彎曲截面系數(shù) 62FbSW 26()cos() cosFFFaFhmYsm令令且引入應(yīng)力集中系

23、數(shù)且引入應(yīng)力集中系數(shù)SaY第36頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)1112dtTbFdd令,并將=代入得13212 Fa SadFY YKTmztFaSaFFKFY Ybm校核公式設(shè)計(jì)公式(MPa)(mm)13212FaSaFFdKTY Ym z(MPa)第37頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)O22（從動(dòng)）（從動(dòng)）O1N1N21（主動(dòng)）（主動(dòng)）T1 2222121211111EEbFnH2sin111dCN2sin222dCN赫茲公式赫茲公式 節(jié)圓處齒廓曲率半徑節(jié)圓處齒廓曲率半徑 齒數(shù)比齒數(shù)比 u= z2 /z1 = d2 /d1 1211221)(11得得 sin211du

24、uC1二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算第38頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)令令彈性系數(shù)彈性系數(shù)221212111()EZEE22.5sincosHZ區(qū)域系數(shù)區(qū)域系數(shù)213121()EHdHKTZ Zudu13121HEHHdKT uZ Zdu校核式設(shè)計(jì)式(MPa)(mm)第39頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)3三、齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算說明三、齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算說明 q接觸強(qiáng)度計(jì)算中，因兩對(duì)齒輪的H1=H2，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代H1和H2中較小者。q用設(shè)計(jì)公式初步計(jì)算齒輪分度圓直徑d1(或模數(shù)mn)時(shí)，因載荷系數(shù)中的 KV、K、

25、K不能預(yù)先確定，故可先試選一載荷系數(shù)Kt。算出d1t(或mnt）后，用d1t再查取KV、K、K從而計(jì)算Kt。若K與Kt接近，則不必修改原設(shè)計(jì)。否則，按下式修正原設(shè)計(jì)。q彎曲強(qiáng)度計(jì)算中，因大、小齒輪的F、YFa、YSa值不同，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代和中較小者。Fa2Fa22FYYSa1Fa11FYY3tt 11KKdd 3tntnKKmm 第40頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第六節(jié)之一第六節(jié)之一 齒輪傳動(dòng)參數(shù)的選擇齒輪傳動(dòng)參數(shù)的選擇一、齒數(shù)比一、齒數(shù)比 齒數(shù)比齒數(shù)比u=z2/z1由傳動(dòng)比由傳動(dòng)比i=n1/n2而定。一般對(duì)于直齒圓而定。一般對(duì)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，柱齒輪

26、傳動(dòng)，u5；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，；斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，u67；對(duì)；對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)，于開式齒輪傳動(dòng)，u可取到可取到812。二、齒數(shù)二、齒數(shù) 取取z117, z2=uz1。三、模數(shù)三、模數(shù) 四、齒寬系數(shù)四、齒寬系數(shù)1212(5 10)mmdbdbbb，作為大齒輪齒寬 ，小齒輪13212 Fa SadFY YKTmz2131121()EHdHKTZ Zudmzu第41頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)式中：式中：KN為為壽命系數(shù)壽命系數(shù)，是應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，是應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N對(duì)疲勞極限的影響系數(shù)；對(duì)疲勞極限的影響系數(shù)；彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： S= S F=1.251.50； limFE接觸

27、強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： S= S H=1.0; limHlimlim為齒輪的疲勞極限，為齒輪的疲勞極限， S為為安全系數(shù)安全系數(shù)。 SKLimNh60njLN n為齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為為齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min；j為齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合的次數(shù)；為齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合的次數(shù)；Lh為齒輪的工作壽命，單位為小時(shí)。為齒輪的工作壽命，單位為小時(shí)。FE線圖線圖Hlim線圖線圖第六節(jié)之二第六節(jié)之二 齒輪的許用應(yīng)力齒輪的許用應(yīng)力第42頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第43頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第44頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第45頁(yè)/共65頁(yè)

28、機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第46頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)（1 1）、傳遞的準(zhǔn)確性）、傳遞的準(zhǔn)確性（從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的轉(zhuǎn)角誤從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的轉(zhuǎn)角誤差不超過許用值）差不超過許用值）（2 2）、傳動(dòng)的平穩(wěn)性）、傳動(dòng)的平穩(wěn)性（瞬時(shí)傳動(dòng)比瞬時(shí)傳動(dòng)比i i不超過許不超過許用值）用值）（3 3）、載荷分布的均勻性）、載荷分布的均勻性 （接觸面上載荷分接觸面上載荷分布均勻布均勻）1、精度要求、精度要求第六節(jié)之三第六節(jié)之三 齒輪的精度齒輪的精度2、精度等級(jí)、精度等級(jí) 齒輪精度規(guī)定了齒輪精度規(guī)定了1 11212的的1212個(gè)等級(jí)，其中，個(gè)等級(jí)，其中，1 1級(jí)精度級(jí)精度最高，最高，1212級(jí)精度最低。

29、級(jí)精度最低。第47頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)表表 齒輪傳動(dòng)的功能要求與齒輪精度項(xiàng)目的主要關(guān)系齒輪傳動(dòng)的功能要求與齒輪精度項(xiàng)目的主要關(guān)系功能要求功能要求 精度項(xiàng)目精度項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)精度平穩(wěn)性精度平穩(wěn)性精度接觸精度接觸精度ppkiirFFFFF齒距累積總公差，齒距累積極限偏差，切向綜合總公差 ，徑向綜合總公差 ，徑向跳動(dòng)公差afHptiFfffff齒廓總公差 ，齒廓形狀公差，齒廓傾斜極限偏差，單個(gè)齒距極限偏差，一齒切向綜合公差 ，一齒徑向綜合公差fHFff螺旋線總公差，螺旋線形狀公差，螺旋線傾斜極限偏差第48頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)3、精度標(biāo)注方法、精度標(biāo)注方法

30、 8 87 77 7G M JB179-81G M JB179-81齒厚下偏差齒厚上偏差第III公差組的精度等級(jí)第II公差組的精度等級(jí)第I公差組的精度等級(jí)第49頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第50頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第51頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第七節(jié) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)d121 1T T1 1FrFnc cF一、一、輪齒上的作用力輪齒上的作用力112dTFttan=taFFcostan=ntrFFFr = F tann 長(zhǎng)方體底面F=Ft /cos nFrFnFF第52頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)dm2d2b1 12 2一、一、

31、輪齒上的作用力輪齒上的作用力小齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓直徑小齒輪齒寬中點(diǎn)分度圓直徑 dm12Fnc c假設(shè)力集中作用在假設(shè)力集中作用在輪齒中點(diǎn)分度圓處。輪齒中點(diǎn)分度圓處。 d1dm1d1AB=(b/2)sinAB=(b/2)sin1 1d dm1m1= d= d1 1-2AB-2ABdm11 1A AB B=d=d1 1-bsin-bsin1 1 第八節(jié) 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)b/2b/2第53頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)112mtdTF costan=trFF圓周力圓周力 徑向力徑向力 軸向力軸向力 sintan=taFF輪齒所受總法向力輪齒所受總法向力Fn可分解為三個(gè)分力可分解為三個(gè)分力

32、 : :tan=tFF第54頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)教你寫字 下面是贈(zèng)送的下面是贈(zèng)送的PPT模板不需要朋友可以下模板不需要朋友可以下載后編輯刪除！謝謝！載后編輯刪除！謝謝！第55頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 感恩 父母第56頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)天冷時(shí)，是他們給你送來溫暖第57頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)有時(shí)，他們會(huì)對(duì)我們發(fā)火第58頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)感恩父母感謝你們把我?guī)У搅诉@個(gè)世界感謝你們給了我自由的空氣感謝你們 諄諄的教導(dǎo) 殷殷的囑托 我長(zhǎng)大了 而你們卻老了 誰言寸草心 報(bào)得三春暉 我會(huì)向你們獻(xiàn)上一片誠(chéng)摯的孝心 祝你們永遠(yuǎn)健康 第59頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)第60頁(yè)/共65頁(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)對(duì)部門