【正文】 作者： 潘存云教授 用設(shè)計(jì)公式初步計(jì)算齒輪分度圓直徑 d1(或模數(shù) m)時(shí)，因載荷系數(shù)中的 KV、 Kα、 Kβ不能預(yù)先確定，故可先試選一載荷系數(shù) Kt。在一般閉式齒輪傳動(dòng)中，輪齒的失效主要是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒頂嚙合時(shí)，彎矩達(dá)最大值。 挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合 機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn) 式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋 機(jī)、壓坯機(jī)等。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。 ——高頻淬火、火焰淬火 三、齒輪材料的熱處理和化學(xué)處理 2. 滲碳淬火 滲碳鋼為含碳量 % ~%的低碳鋼和低碳合金鋼，如 20Cr等。 167。 齒面點(diǎn)蝕 167。 設(shè)計(jì)齒輪 ——設(shè)計(jì)確定齒輪的主要參數(shù)以及結(jié)構(gòu)形式。 101 概述 半開(kāi)式傳動(dòng) 閉式傳動(dòng) 全封閉、潤(rùn)滑良好、適于重要應(yīng)用。 108 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 167。 101 概述 167。 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)： ▲ 傳動(dòng)效率高 η可達(dá) 99％； 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率為最高； ▲ 結(jié)構(gòu)緊湊 。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 潘存云教授研制 一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過(guò)載突然斷裂、疲勞折斷。 措施： 低速 高速 167。 耐磨性及強(qiáng)度較好，常用于大尺寸齒輪。通常滲碳淬火后要磨齒。滲氮后齒面硬度可達(dá)60~62HRC。 104 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)度上所受的載荷，即： 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。 載荷集中 Fn b ( )max Fn b ( )min 潘存云教授研制 齒向載荷分布系數(shù) ─Kβ 表 104 齒向載荷分布系數(shù) K β 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 續(xù)表 104 齒向載荷分布系數(shù) K β K H β=++ 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=++ 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=++ 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b 精度等級(jí) 小齒輪相對(duì)支撐的布置 對(duì)稱(chēng) 非對(duì)稱(chēng) 懸臂 5 6 硬 齒 面 齒 輪 K Hβ≤ 對(duì)稱(chēng) 非對(duì)稱(chēng) 懸臂 對(duì)稱(chēng) 非對(duì)稱(chēng) 懸臂 K H β=++ 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K H β=+(1+ )φ2d + 103 b K Hβ≤ K Hβ K Hβ 限制條件 K Hβ 對(duì)稱(chēng) 非對(duì)稱(chēng) 懸臂 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 K Hβ K Hβ 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù) K Fβ b/h= 3 ∞ 12 6 4 K Fβ 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 改善齒向載荷不均勻的措施： （ 1） 增大軸、軸承及支座的剛度； （ 5） 輪齒修形（腰鼓齒）。 彎曲應(yīng)力 a?c o s)(c o s)(62tmsmhbmKF??mbdYKT1Fa12?WM?F0? a?c osc os62tbshKF?對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 , YFa僅取決于齒數(shù) z，取值見(jiàn)下頁(yè)圖。1?π=EELF?????2s i n111a? dCN ??2s i n222a? dCN ??赫茲公式 ―+‖用于外嚙合， “ ‖用于內(nèi)嚙合 實(shí)驗(yàn)表明：齒根部分靠近節(jié)點(diǎn)處最容易發(fā)生點(diǎn)蝕，故取節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力作為計(jì)算依據(jù)。否則，按下式修正原設(shè)計(jì)。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 開(kāi)式齒輪傳動(dòng) z1=17~20 z2=uz1 4．齒寬 b 大齒輪： b= ?d d1 ,小齒輪： b1=b+(5~10) mm 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 說(shuō)明： 1)大小齒輪皆為硬齒面時(shí)， ?d應(yīng)取小值，否則取大值； 2)括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪； 3）機(jī)床中的齒輪，若傳遞功率不大時(shí)， ?d可小到 4)非金屬齒輪可?。? ?d =~ 表 107 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)表 ?d =b/d1 裝置狀況 兩支撐相對(duì)小齒輪對(duì)稱(chēng)布置 兩支撐相對(duì)小齒輪非作對(duì)稱(chēng)布置 懸臂布置 ?d ~ (~) ~ (~) ~ 二、齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力 M P a][ limNSK ?? ?許用接觸應(yīng)力 σ lim ——接觸疲勞極限 , 由實(shí)驗(yàn)確定 , S ——疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，查表 104 確定。 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 766XX 877XX 655XX 766XX 圓柱齒輪傳動(dòng) 0 20 40 60 80 100 400 300 200 100 0 Pca /(N/mm) v/(m/s) 錐齒輪傳動(dòng) 0 20 40 60 80 100 400 300 200 100 0 Pca /(N/mm) v/(m/s) 機(jī)器名稱(chēng) 精度等級(jí) 機(jī)器名稱(chēng) 精度等級(jí) 汽輪機(jī) 3~6 拖拉機(jī) 6~8 切削機(jī)床 3~8 通用減速器 6~8 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 4~8 鍛壓機(jī)床 6~9 輕型汽車(chē) 5~8 起重機(jī) 7~10 載重汽車(chē) 7~9 農(nóng)機(jī) 8~11 注：主傳動(dòng)齒輪或重要齒輪傳動(dòng)，選靠上限； 輔助齒輪傳動(dòng)或一般齒輪傳動(dòng)，居中或靠下限選擇。 國(guó)標(biāo) GB1009588給齒輪副規(guī)定了 12個(gè)精度等級(jí)。 mm][1177。 注意： 因兩個(gè)齒輪的 σH1= σH2 ，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)代入 [σH] 1和 [σH] 2中較小者。 M P a][≤2= F12SaFa1F ?? zbmYYKT代入 d1 = m z1 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 ρ2 齒輪強(qiáng)度計(jì)算是根據(jù)齒輪可能出現(xiàn)的失效形式來(lái)進(jìn)行的。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 α 一、 輪齒受力分析 長(zhǎng)江大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 rb O 30? 30? 二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 假定載荷僅由一對(duì)輪齒承擔(dān)，按懸臂梁計(jì)算。 橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷 的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木