【正文】 610 齒輪傳動的潤滑和效率 潤滑油或潤滑脂的牌號按表 68選??； 潤滑油的粘度按表 69選取 。 610 齒輪傳動的潤滑和效率 閉式齒輪傳動的潤滑方式由圓周速度 v 確定。 s = h1 。 但不小于 10 mm d0 和 d 按結(jié)構(gòu)取定 d d0 R b d s d h d a lh 斜度 1:10 ? 3. 腹板式齒輪 d0 d ? R b d s d h d a lh 斜度 1:20 dh= ( ~) ds 。 1. 齒輪軸 （二）常見的結(jié)構(gòu)形式 e 圓柱齒輪 ： e 2 mt （端面模數(shù)） e 圓錐齒輪 ： e mt 圓錐齒輪軸 圓柱齒輪軸 2. 實心齒輪 齒頂圓直徑da=160mm dh= ds 。 68 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算 錐齒輪模數(shù) （ GB1236890） mm … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10… （四）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算 ? ? ? ? M Pa H312RR1EH ???? ??? udKTZ校核計算公式： ? ? ? ? mm )( 3 2RR 12HE1 uKTZd??? ??設(shè)計計算公式： 按齒寬中點處的當(dāng)量圓柱齒輪計算 167。 68 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算 （一）設(shè)計參數(shù) 設(shè)計中常取 : 22112co sco s uzz ??????co smmmd?mvmr2?R d 1 d2 B B/2 δ 1 δ 2 dm2 d m1 δ 1 δ 2 α a o1 o2 111 co s2 ?mvdr ?222 co s2 ?mvdr ?當(dāng)量齒輪分度圓直徑： o1 o2 mvv mdz ?12vvv zzu ?當(dāng)量齒輪的齒數(shù)： ?cosz?當(dāng)量齒輪的齒數(shù)比： 平均模數(shù)： )( Rm ??? mmδ dm1 2 c 112mt dTF ?111 c o st a nc o s39。 67 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 （四）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算 mm ][123211 ???????????HEHdZZZZuuKTd???e設(shè)計計算公式： （ 620） （ 621） 引入齒寬系數(shù)： φd= b/d1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 β? ZH 圖 619 區(qū)域系數(shù) ZH (αn=20176。 67 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 強(qiáng)度計算： ? 按輪齒的法面當(dāng)量齒輪進(jìn)行的 YFa 齒 形系數(shù)； 直齒輪與斜齒輪彎曲強(qiáng)度計算的對比： YSa應(yīng) 力校正系數(shù)； Yβ 螺旋角影響系數(shù) 一般取 － 。 67 斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 n1 T1 Ft Fn c Fa Fr 圓周力： 徑向力： 各作用力的方向： Fr1 、 Fr2 分別指向各自輪心 （主） Fa1按左右手螺旋法則判斷： 軸向力 ： （主） : Ft1與 n1方向相反 （從） : Ft2與 n2方向相同 左旋 左手 四指 轉(zhuǎn)向（ n1） 右旋 右手 拇指指向 Fa1方向 Fa2方向與 Fa1相反 αt rb1 ra1 r1 r2 rb2 ra2 O2 O1 ∵ Fa∝ tan?， 為避免軸向力過大，常選擇： ? = 8186。 66 齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 2. 彎曲疲勞許用應(yīng)力 : MP aSKFEFNFF ][?? ?說明 : lim 在 MQ ~ ML之間查取； 2. 按外插法查取相應(yīng)的 σlim 。 65 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 1. 硬齒面兩齒輪的材料、熱處理方式及齒面硬度可 取相同： HRC1≈HRC2 2. 載荷系數(shù) K的確定 ◆ 試選 : Kt = ~ K＝ KA Kv Kα Kβ ◆ → d 1t → 1 0 0 06011??ndv t? →查圖 610 → Kv ◆ 計算實際載荷系數(shù)： K＝ KA Kv Kα Kβ 若 K ≈ Kt → d 1 = d 1t 若 K ≠ Kt → 3tt11 KKdd ?3tntn KKmm ? 齒輪傳動設(shè)計時，按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進(jìn)行必要的校核。 65 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 ρ2 2s in111?? dCN ??2s in222?? dCN ?? 齒根部分靠近節(jié)點處最容易發(fā)生點蝕，故取節(jié)點處的應(yīng)力作為計算依據(jù)。 一般： Z1 ≠ Z2， YF1 ≠ YF2， [ζF1 ] ≠ [ζF2] 校核公式 ζF1 ≠ ζF2 令： φd = b/d1齒寬系數(shù) ? ? mmYYzKTmFSaFad 23 211?? ??設(shè)計公式 說明： 計算時?。? 中較大者，計算結(jié)果應(yīng) 圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)， 且 m≥ ][ 11FFY? ][ 22FFY?? ? mmYYzKTmFSaFad 23 211?? ??設(shè)計公式 167。在一般閉式齒輪傳動中，輪齒的失效主要是齒面接觸疲勞點蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。 表 62 使用系數(shù) KA 或更大 0 10 20 30 40 50 v /(m/s) Kv 十分精密的齒輪裝置 10 8 7 6 9 圖 68 動載系數(shù) KV值 v ↑， Kv ↑ 制造精度 ↑、 齒輪直徑 d↓ → v ↓， Kv ↓ 制造精度 ↓ ， KV ↑ 表 63 齒間載荷分配系數(shù) KHα 、 KFα 精度等級 II組 5 6 7 8 5級及更低 KAFt / b ≥ 100 N/mm 100 N/mm ≥ ≥ K Hα K Fα 經(jīng)表面硬化的斜齒輪 未經(jīng)表面硬化的斜齒輪 K Hα K Fα 注： 1）對直齒輪及修形齒輪，取 KHα= KFα=1 ； 2）如大、小齒輪精度等級不同時，按精度等級較低者取值； 3） KHα為按齒面接觸強(qiáng)度計算時用的系數(shù)，為 KFα按齒根彎曲強(qiáng)度計算 時用的系數(shù)。 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； 5) 航空齒輪要求尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處 理的高強(qiáng)度合金鋼； 167。 63 齒輪材料及選用原則 要求： 齒面硬、芯部韌 167。 62 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 齒面膠合 齒面磨損 措施： ，清潔環(huán)境 (磨粒磨損 ) 齒面點蝕 167。 提高輪齒抗折斷能力的措施： 167。 ▲ 工作可靠，壽命長； ▲ 傳動比穩(wěn)定 。 66 設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 167。 64 齒輪傳動的計算載荷 167。 ▲ 制造及安裝精度要求高，價格較貴。 62 齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 潘存云教授研制 齒面接觸疲勞 齒面接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，當(dāng)超過疲勞極限時，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。 62 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 從動齒 主動齒 從動齒主動齒 從動齒 主動齒 齒面膠合 齒面磨損 齒面點蝕 167。 63 齒輪材料及選用原則 常用 齒輪 材料 鍛鋼 鑄鋼 鑄鐵 常作為低速、輕載、不太重要的場合的齒輪材料； 適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。 64 齒輪傳動的計算載荷 齒面接觸線單位長度上所受的平均載荷： 接觸線單位長度上的最大載荷為： LKFKpp nca ??K載荷系數(shù) ： K＝ KA Kv Kα Kβ LFp n? Fn 輪齒所受的公稱法向載荷 式中 ： KA ─使用系數(shù) Kv ─動載系數(shù) Kα─齒間載荷分配系數(shù) Kβ─齒向載荷分布系數(shù) 167。 167。 rb O 30? 30? （二）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算 假定載荷僅由一對輪齒承擔(dān)，按懸臂梁計算。 65 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 注意： 由設(shè)計公式可見，當(dāng)齒輪的 材料 、 u 、 φd已給定時，影響齒輪彎曲強(qiáng)度的主要因素是模數(shù) m。 節(jié)點處齒廓曲率半徑： 167。 軟齒面閉式齒輪傳動： 按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，按彎曲強(qiáng)度校核： 硬齒面閉式齒輪傳動： 按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，按接觸強(qiáng)度校核 : 開式齒輪傳動： 按彎曲強(qiáng)度設(shè)計。 3. 圖 69為 r = 0（脈動循環(huán)應(yīng)力） 時的 σFE ， r = 1 （對稱循環(huán)應(yīng)力） 時 ， σFE= 彎曲疲勞壽命系數(shù) KN 103 104 105 106 107 108 109 1010 N KFN 調(diào)質(zhì)鋼、珠光體、貝氏體球鐵、可鍛鑄鐵 N0 滲碳淬火鋼、表面淬火鋼 N0 氮化鋼、鐵素體球鐵、結(jié)構(gòu)鋼、灰鑄鐵 N0 氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼 N0 66 68 600 400 0 200 100 200 300 HBS ζ FE (MPa) 球墨鑄鐵 黑色可鍛鑄鐵 灰鑄鐵 ME