【正文】 膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)）計(jì)算方法。按主要失效形式?jīng)Q定：閉式軟齒面（點(diǎn)蝕）按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲，校核硬齒面（折斷）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面，校核開式傳動(dòng)（磨損）：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，考慮磨損第三篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總結(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度F=3n2PLPH 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件（原動(dòng)件數(shù)F，機(jī)構(gòu)破壞）平面四桿機(jī)構(gòu)在此機(jī)構(gòu)中，AD固定不動(dòng)，稱為機(jī)架；AB、CD兩構(gòu)件與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，稱為連架桿；BC稱為連桿。在連架桿中，能作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄，而只能在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為搖桿。四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件1）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿；2）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。（稱為桿長(zhǎng)條件）急回特性和行程速比系數(shù)當(dāng)主動(dòng)件曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件搖桿擺回的平均速度大于擺出的平均速度，搖桿的這種運(yùn)動(dòng)特性稱為急回特性極位夾角θ:曲柄整周運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿的兩個(gè)極限位置的夾角當(dāng)機(jī)構(gòu)存在極位夾角θ 時(shí)，機(jī)構(gòu)便具有急回運(yùn)動(dòng)特性。且θ角越大，K值越大，機(jī)構(gòu)的急回性質(zhì)也越顯著 壓力角與傳動(dòng)角連桿BC與從動(dòng)件CD之間所夾的銳角γ 稱為四桿機(jī)構(gòu)在此位置的傳動(dòng)角。顯然γ越大，有效分力Pt越大，Pn越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)就越有利。所以，在連桿機(jī)構(gòu)中也常用傳動(dòng)角的大小及變化情況來描述機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的優(yōu)劣。為了保證機(jī)構(gòu)傳力性能良好，應(yīng)使γmin≥40 ～50176。最小傳動(dòng)角的確定： 對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，γmin出現(xiàn)在主動(dòng)件曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一。死點(diǎn)（傳動(dòng)角為0）當(dāng)以搖桿CD為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與從動(dòng)件曲柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ＝0176。，這時(shí)主動(dòng)件CD通過連桿作用于從動(dòng)件AB上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)的“頂死”現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為“死點(diǎn)”凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)反轉(zhuǎn)法．對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)（1）選取適當(dāng)?shù)谋壤撸榘霃阶鲌A；（2）先作相應(yīng)于推程的一段凸輪廓線。為此，根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，將凸輪機(jī)構(gòu)按進(jìn)行反轉(zhuǎn)此時(shí)凸輪靜止不動(dòng)，而推桿繞凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。按順時(shí)針方向先量出推程運(yùn)動(dòng)角，再按一定的分度值（凸輪精度要求高時(shí)，分度值取小些，反之可以取小些）將此運(yùn)動(dòng)角分成若干等份，并依據(jù)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律算出各分點(diǎn)時(shí)推桿的位移值S。（3）確定推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所占據(jù)的每個(gè)位置。為此，根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，從A點(diǎn)開始，將運(yùn)動(dòng)角按順時(shí)針方向按一個(gè)分點(diǎn)進(jìn)行等份，則各等份徑向線01，02，……08即為推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中所依次占據(jù)的位置。（4）確定出推桿在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中其尖頂所占據(jù)的一系列位置。根據(jù)表中所示數(shù)值s，沿徑向等分線由基圓向外量取，得到點(diǎn)，即為推桿在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中其尖頂所占據(jù)的一系列位置。（5）用光滑曲線連接，即得推桿升程時(shí)凸輪的一段廓線。（6）凸輪再轉(zhuǎn)過時(shí)，由于推桿停在最高位置不動(dòng)，故該段廓線為一圓弧。以O(shè)為圓心，以為半徑畫一段圓弧。齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類傳遞功率大、效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠等特點(diǎn)。但是要求有較高的制造和安裝精度，成本較高；不宜在兩軸中心距很大的場(chǎng)合使用齒廓嚙合基本定理齒廓嚙合的基本定律（Basic Law of Tooth Profile Meshing)左圖所示為一對(duì)互相嚙合的齒輪，設(shè)主動(dòng)輪1以角速度繞順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪2受輪1的推動(dòng)以角速度繞兩輪輪齒的齒廓在某一點(diǎn)K接觸，它們?cè)邳c(diǎn)K處的線速度為方法：⒈ 過點(diǎn)K作兩齒廓的公法線 nn 顯然，要使這一對(duì)齒廓能連續(xù)的接觸傳動(dòng)，它們沿接觸點(diǎn)的公法線方向是不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。否則，兩齒廓將不是彼此分離就是互相嵌入，因而不能達(dá)到正常傳動(dòng)的目的。這就是說，要使兩齒廓能夠連續(xù)接觸傳動(dòng)，則 和 在公法線 nn 方向的分速度應(yīng)該相等。所以兩齒廓接觸點(diǎn)間的相對(duì)速度只能沿兩齒廓接觸點(diǎn)的公切線方向。由三心定理，P點(diǎn)為逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。,。齒輪2的速度瞬心則兩輪的傳動(dòng)比為（*）式（*）表明:互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。這一規(guī)律稱為齒廓嚙合的基本定律。⒉ 要使兩齒輪做定傳動(dòng)比傳動(dòng)，則其齒廓必須滿足的條件是：不論兩齒廓在何位置接觸，過接觸點(diǎn)所做的兩齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一定點(diǎn)。證明：由式（*）可知，如果要求兩齒輪的傳動(dòng)比為常數(shù)，則應(yīng)使在兩齒輪的傳動(dòng)過程中，其軸心、均為定點(diǎn)（即為常數(shù)。由于為為定長(zhǎng)），所以，欲使常數(shù)，則必須使點(diǎn)P在連心線上為一定點(diǎn)。⒊ 兩齒輪的嚙合傳動(dòng)可以視為兩輪的節(jié)圓作純滾動(dòng)證明：由于兩輪作定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)P為連心線上的一定點(diǎn)，故點(diǎn)P在輪1的運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡是一以為圓心，為半徑的圓。同理，點(diǎn)P在輪2的運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡是一以為圓心，為半徑的圓。這兩個(gè)圓分別稱為輪1與輪2的節(jié)圓。而由上述可知，輪1與輪2的節(jié)圓相切于P點(diǎn)，而且在點(diǎn)P處兩輪的線速度相等，即，故兩齒輪的嚙合傳動(dòng)可以視為兩輪的節(jié)圓作純滾動(dòng)。漸開線齒廓直線BC沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任意點(diǎn)I的軌跡AI，稱為該圓的漸開線。這個(gè)圓稱為漸開線的基圓，其半徑用表示。直線NI稱為漸開線的發(fā)生線一對(duì)漸開線齒輪正確嚙合的條件法向齒距相等m1cosa1=m2cosa2即：236。m1=m2=m237。238。a1=a2=a 漸開線齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件（B1，B2分別為兩齒輪齒頂圓與嚙合線的交點(diǎn)為了保證傳動(dòng)的連續(xù)性，要求前一對(duì)齒在 B1 點(diǎn)脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)齒應(yīng)進(jìn)入嚙合，為此要求兩齒輪的實(shí)際嚙合線 B 1 B 2 應(yīng)大于或等于齒輪的法節(jié) pb。通常把 B1 B2 與 pb 的 比值 稱為齒輪傳動(dòng)的重合度，用 εα 來表示 于是得齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是 ：ε α =（B 1 B 2 / p b）≥ 1無側(cè)隙嚙合條件在齒輪傳動(dòng)中，為避免或減小輪齒的沖擊，應(yīng)使兩輪齒側(cè)間隙為零；而為防止輪齒受力變形、發(fā)熱膨脹以及其它因素引起輪齒間的擠軋現(xiàn)象，兩輪非工作齒廓間又要留有一定的齒側(cè)間隙。這個(gè)齒側(cè)間隙一般很小，通常由制造公差來保證。所以在我們的實(shí)際設(shè)計(jì)中，齒輪的公稱尺寸是按無側(cè)隙計(jì)算的。齒輪的加工方法近代齒輪的加工方法很多，有鑄造法、熱軋法、沖壓法、模鍛法和切齒法等。其中最常用的是切削方法，就其原理可以概括分為仿形法和范成法兩大類。仿形法顧名思義，仿形法就是刀具的軸剖面刀刃形狀和被切齒槽的形狀相同。其刀具有盤狀銑刀和指狀銑刀等，如圖所示。范成法（又稱展成法）這種方法是加工齒輪中最常用的一種方法。利用一對(duì)齒輪互相嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工的。將一對(duì)互相嚙合傳動(dòng)的齒輪之一變?yōu)榈毒?，而另一個(gè)作為輪坯，并使二者仍按原傳動(dòng)比進(jìn)行傳動(dòng)，則在傳動(dòng)過程中，刀具的齒廓便將在輪坯上包絡(luò)出與其共軛的齒廓。根切與Zmin用范成法加工齒輪時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)刀具的頂部切入了輪齒的根部，而把齒根切去了一部分，破壞了漸開線齒廓，如圖所示。這種現(xiàn)象稱為根切用范成法加工齒輪，若刀具的齒頂超過嚙合極限點(diǎn)N1則被切齒輪必定發(fā)生輪齒根切。漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不根切的最少齒數(shù)為zmin*2ha=2sina齒輪傳動(dòng)失效形式及材料輪齒折斷彎曲疲勞折斷——閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)最主要的失效形式。過載折斷——載荷過大或脆性材料部分形式：齒根整體折斷——直齒，b較小時(shí)局部折斷——斜齒或偏載時(shí)n 提高輪齒抗折斷能力的措施： n 1）減小齒根應(yīng)力集中（增加齒根過渡圓角，降低齒根部分表面粗糙度）n 2）高安裝精度及支承剛性，避免輪齒偏載，設(shè)計(jì)時(shí)限制齒根彎曲應(yīng)力小于許用值 n 3）改善熱處理，使其有足夠的齒芯韌性和齒面硬度齒根部分進(jìn)行表面強(qiáng)化處理（噴丸、滾壓）齒面疲勞點(diǎn)蝕—閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)的主要失效形式收斂性點(diǎn)蝕——開始由于表在粗糙，局部接觸應(yīng)力較大引起點(diǎn)蝕，過后經(jīng)跑合，凸起磨平軟齒面逐漸消失擴(kuò)展性點(diǎn)蝕——硬齒面發(fā)生點(diǎn)蝕或軟齒面時(shí) 位置：節(jié)線附近原因：1）單齒對(duì)嚙合接觸應(yīng)力較大；2）節(jié)線處相對(duì)滑動(dòng)速度較低，不易形成潤(rùn)滑油膜；3）另外油起到一 個(gè)媒介作用，潤(rùn)滑油滲入到微裂紋中，在較大接觸應(yīng)力擠壓下使裂紋擴(kuò)展直至表面金屬剝落。防止措施：1）提高齒面硬度； 2）降低表面粗糙度；3）采用角度變位（增加綜合曲率半徑）； 4）選用較高 粘度的潤(rùn)滑油； 5）提高精度（加工、安裝）； 6）改善散熱。開式齒輪傳動(dòng)由于磨損較快，一般不會(huì)點(diǎn)蝕齒面磨損——開式齒輪的主要失效形式 類型——齒面磨粒磨損防止措施：1）提高齒面硬度；2）降低表面粗糙度；3）降低滑動(dòng)系數(shù)；4）潤(rùn)滑油定期清潔和更換；5）變開式為閉式。齒面膠合——高速重載傳動(dòng)的主要失效形式——熱膠合。原因：高速、重載→壓力大，滑動(dòng)速度高→摩擦熱大→高溫→嚙合齒面粘結(jié)（冷焊結(jié)點(diǎn)）→結(jié)點(diǎn)部位材料被剪切→沿相對(duì)滑動(dòng)方向齒面材料被撕裂。低速重載或缺油→冷膠合（壓力過大、油膜被擠破引起膠合）形式：熱膠合——高速重載；冷膠合——低速重載，缺潤(rùn)滑油防止措施：1）采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油（加極壓添加劑）；2）采用角度變位齒輪傳動(dòng)，使滑動(dòng)速度VS下降。3）減小m和齒高h(yuǎn)，降低滑動(dòng)速度VS；4）提高齒面硬度；5）降低表面粗糙度；6）配對(duì)齒輪有適當(dāng)?shù)挠捕炔睿?）改善潤(rùn)滑與散熱條件。齒面塑性變形—低速重載軟齒輪傳動(dòng)的主要失效形式齒面在過大的摩擦力作用下處于屈服狀態(tài)，產(chǎn)生沿摩擦力方向的齒面材料的塑性流動(dòng)，從而使齒面正確輪廓曲線被損壞。防止措施：1）提高齒面硬度；2）采用高粘度的潤(rùn)滑油或加極壓添加劑 齒輪材料選擇齒輪材料總體上要考慮防止產(chǎn)生齒面失效和輪齒折斷?；疽螅糊X面要硬，齒芯要韌常用的齒輪材料鋼——最常用，可通過熱處理改善機(jī)械性能（1）鍛鋼：軟齒面齒輪（HBS≤350）如440Cr 熱處理，正火調(diào)質(zhì)，加工方法，熱處理后精切齒形—7級(jí)，適合于對(duì)精度、強(qiáng)度和速度要求不高的齒輪傳動(dòng)（2）鑄鋼——用于尺寸較大齒輪，需正火和退火以消除鑄造應(yīng)力。強(qiáng)度稍低直齒圓柱齒輪傳動(dòng)載荷與設(shè)計(jì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算防止彎曲疲勞折斷；設(shè)計(jì)公式m179。2KT1YFSYeydZ12[s]F 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算防止齒面點(diǎn)蝕破壞；設(shè)計(jì)公式d1179。177。1230。ZEZe246。231。247。jdu232。[s]H248。2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軟齒面——按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 硬齒面——按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒數(shù)Z1閉式軟齒面齒輪（點(diǎn)蝕）→Z1可取多一些（20~40閉式硬齒面齒輪（彎曲疲勞）→a一定時(shí)，宜取Z1少 一些（使m↑），Z1=17~20 蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比較，蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳遞中傳動(dòng)比