第十章 齒輪傳動(dòng)后半部

思考題齒輪傳動(dòng)的失效形式有哪些？什么原因？可采用那些措施減緩失效的發(fā)生？齒輪點(diǎn)蝕首先發(fā)生在什么部位？可采用那些措施預(yù)防？齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是根據(jù)什么確定的？有哪些準(zhǔn)則？計(jì)算所得的主要參數(shù)是什么？齒輪材料選擇的原則是什么?并說明常用材料及熱處理方法。說明KAKVKα

Kβ的物理意義，與那些因素有關(guān)？如何選取？分析圖中2輪的彎曲應(yīng)力變化狀態(tài)：（1）1主動(dòng)，3從動(dòng)；（2）2主動(dòng)，1和3從動(dòng)。123補(bǔ)充作業(yè)：1.對(duì)圖中Ⅱ軸上的兩個(gè)齒輪進(jìn)行受力分析，并在圖上標(biāo)出Ft2,Fr2,Ft3,Fr3的作用點(diǎn)和方向。2.一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，配對(duì)齒輪產(chǎn)生的接觸應(yīng)力（σH1

σH2）和齒根彎曲應(yīng)力（σF1

σF2）是否分別相等？為什么？另外，他們各自的許用應(yīng)力值是否分別相等？為什么？Ⅱ1234Tω主動(dòng)軸例1圖示帶式運(yùn)輸機(jī)，閉式齒輪傳動(dòng)，電機(jī)計(jì)算功率P=4.5Kw,n1=960r/min,載荷平穩(wěn)，傳動(dòng)比u=6,工作時(shí)間10年，每年300工作日，每天8小時(shí)。VF12解：1.確定齒輪類型，精度登記，材料及齒數(shù)

選用直齒圓柱齒輪

選用8級(jí)精度

材料與熱處理小輪：45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=217~255大輪：45鋼，?；?，HB2=162~217表10-1

選小輪齒數(shù)z1=27，則大輪齒數(shù)z2=uz1=6*27=1622.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

選參數(shù)與計(jì)算初取Kt=1.3（表10-7）（表10-6）取SH=1查圖10-21d)c)計(jì)算循環(huán)次數(shù)查得（圖10-19，允許一定點(diǎn)蝕）則：取小值代入計(jì)算

校正結(jié)果：其中：（表10-2）查圖10-8得：按按查表10-3查表10-4則：3.計(jì)算幾何尺寸

模數(shù)：?。?/p>

直徑：

齒寬：

中心距：4.校核彎曲強(qiáng)度

計(jì)算載荷系數(shù)K(表10-2)查圖10-8查表10-3和查圖10-13則：

查取齒形系數(shù)等

計(jì)算許用應(yīng)力（圖10-18）圖10-20c),b)則：一、輪齒的受力分析將法向力Fn分解：

圓周力

徑向力

軸向力

法向力一般10.7標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方向的判斷圓周力，徑向力方向的判斷同直齒輪相同主動(dòng)輪：左右手法則（取決于轉(zhuǎn)動(dòng)方向和螺旋線方向）螺旋線方向?yàn)橛倚?，用“右手法則”

四個(gè)手指代表主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向大母指所指的方向?yàn)檩S向力的方向從動(dòng)輪：與主動(dòng)輪軸向力相反軸向力：練習(xí)已知：1輪(主動(dòng))轉(zhuǎn)向，2輪旋向問：若使Ⅱ軸軸向力最小，各輪旋向，各輪受力情況Fa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr31234ⅠⅢⅡFa1Fa2Fa3Ft1Fr1Ft3Fr3二、計(jì)算載荷Fn——法向力L——接觸線長則：查圖10-26端面重合度：圖10-26軸向重合度載荷系數(shù)查法同直齒輪三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算失效形式局部折斷（設(shè)計(jì)過程復(fù)雜）按斜齒輪的當(dāng)量齒輪設(shè)計(jì)引用直齒輪公式，但考慮β的影響引入螺旋角影響Yβ

則：——校核公式則：——設(shè)計(jì)公式式中：按ZV查表10-5Yβ按β，εβ查圖10-8εa:查圖10-26四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算按當(dāng)量直齒輪的法面齒形設(shè)計(jì)赫茲公式：式中：則：設(shè)：——區(qū)域系數(shù)，查圖10-30得出：——校核公式——設(shè)計(jì)公式討論由圖可以看出，齒頂面與齒根面同時(shí)參與嚙合，當(dāng)齒根面出現(xiàn)點(diǎn)蝕時(shí)，嚙合可向齒頂轉(zhuǎn)移，而不會(huì)失效。因此斜齒輪傳動(dòng)的齒面接觸疲勞強(qiáng)度同時(shí)取決于大、小齒輪設(shè)計(jì)時(shí)?。簽檩^軟齒面許用接觸應(yīng)力例題10-2見教材219頁10.8標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算一、設(shè)計(jì)參數(shù)（大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值）d1dm1ABOEC

受力分析時(shí)，力作用點(diǎn)在齒寬中點(diǎn)截面——dm1

強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，以齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為計(jì)算依據(jù)——dV1

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定義在大端——d1齒寬系數(shù)傳動(dòng)比錐距齒寬d1dm1ABOEC平均分度圓直徑平均模數(shù)當(dāng)量齒輪半徑當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)比當(dāng)量綜合曲率二、受力分析作用點(diǎn)：節(jié)圓齒寬中點(diǎn)處方向：圖示大?。?輪與1輪互為反作用力軸向力：指向大端三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度按平均分度圓處當(dāng)量齒輪計(jì)算式中則：——校核公式式中：同直齒圓柱齒輪按Vm查取圖10-8（低一級(jí)精度）——軸承系數(shù)（表10-9）按zV查表10-5將校核公式中的：得設(shè)計(jì)公式：四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算式中：設(shè)：載荷系數(shù)查法同直齒輪則：對(duì)α=20°的直齒圓錐齒輪，則有：——校核公式——設(shè)計(jì)公式10.9變位齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算概述受力分析與強(qiáng)度計(jì)算原理與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同一、計(jì)算彎曲強(qiáng)度若正變位齒輪齒厚S增大導(dǎo)致YFaYSa

之積減小σF減小提高齒根彎曲強(qiáng)度二、計(jì)算接觸強(qiáng)度若正傳動(dòng),xΣ>0α?>αZH減小σH減小提高齒面接觸強(qiáng)度三、推薦變位系數(shù)見表10-1010.10齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、圓柱齒輪1.齒輪軸e<2mt2.實(shí)心輪da≦160mm3.腹板式da≦500mm4.輪輻式400mm<da<1000mm5.組裝齒圈式6.非金屬齒輪二、圓錐齒輪1.齒輪軸e<1.6m其余同圓柱齒輪帶加強(qiáng)筋的腹板式齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，只能確定齒輪的主要尺寸，如齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、使用要求及經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮。通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.11齒輪傳動(dòng)的潤滑一、潤滑方式1.人工周期加油——開式，半開式2.浸油潤滑——閉式，V<12m/s浸油高