【正文】 1t2zmTFm?2121?? umzR?MP abm YYKF FmSaFatF ][ ?? ??代入 )(Rm ??? mm由 Rb /R ??得： R?Rb ?代入得設(shè)計公式： 11t2mdTF ?又 ? ? ? ?3 FSaFa2212RR14???YYuzKTm???MP abm YYKF FRSaFatF ][)( ??? ???得校核公式： 2121?? udR?汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 計算所得模數(shù) me ,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。 應(yīng)力校正系數(shù)： YSa = 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 直齒錐齒輪傳動 R ??2121?? ud 強(qiáng)度計算時，是以錐齒輪 齒寬中點 處的 當(dāng)量齒輪作為計算時的依據(jù)。 當(dāng) [σH] [σH] 2 時， 應(yīng)取 [σH] = [σH] 2， [σH] 2為軟齒面的許用接觸應(yīng)力。 （ 2）工作平穩(wěn)性精度 指齒輪傳動的平穩(wěn)程度，沖擊、振動及噪聲的大小。 mm)2~(?m（ 1）由于彎曲應(yīng)力與齒數(shù)有關(guān)，而相嚙合的齒輪一般齒數(shù)不等，所以 ； 2F1F ?? ?（ 2）由于兩齒輪的材料、熱處理方法不同，因而其 許用應(yīng)力 和 一般也 不相同 。齒頂嚙合時，彎矩達(dá)最大值。 載荷狀態(tài) 發(fā)電機(jī)、均勻運轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī) 蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī) 多 缸 內(nèi)燃機(jī) 單 缸 內(nèi)燃機(jī) 工 作 機(jī) 器 均勻平穩(wěn) 輕微沖擊 中等沖擊 嚴(yán)重沖擊 原動機(jī) 注：表中所列值僅適用于減速傳動，若為增速傳動，應(yīng)乘以 當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過撓性件相連接時， KA可適當(dāng)減小。 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 齒輪材料的選擇原則 1) 齒輪材料必須滿足 工作條件 的要求，如強(qiáng)度、壽 命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等； 2) 應(yīng)考慮 齒輪尺寸大小 ， 毛坯成型方法 及 熱處理 和 制造工藝 ； 3) 正火碳鋼 ，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 可用于在中等沖擊載荷 下工作的齒輪； 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 6)鋼制軟齒面 齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保 持在 30～ 50HBS或更多。常用于受沖擊載荷的重要傳動。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。 含碳量為 (～ )%的碳素鋼或合金鋼。 ? 對于開式齒輪傳動： 按 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行設(shè)計，通常 不校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。 （ 5）適用的速度和功率 范圍廣 。汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 第 4章 齒輪傳動 教學(xué)基本要求 1)了解 齒輪傳動 特點、分類 ； 2)掌握 齒輪傳動的主要 失效形式 及 設(shè)計準(zhǔn)則 ； 3)了解 常用齒輪 材料 及 熱處理方法 ； 4)掌握 齒輪傳動的 受力分析 、 強(qiáng)度計算方法 及 主要參數(shù)的選擇 ； 5)了解 齒輪傳動 潤滑 及齒輪 結(jié)構(gòu) 。 最高達(dá) 300M/S，直徑 10M （ 6）要求加工精度和安裝精度較高，制造時需要專用工具和設(shè)備，因此 成本比較高 。計算出的模數(shù)增大 1015%。 一般 齒輪用 碳素鋼 ， 重要 齒輪用 合金鋼 。 調(diào)質(zhì)一般用于 中碳鋼和中碳合金鋼 ，如 4 40Cr、35SiMn等。通常滲碳淬火后 要磨齒 。 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； 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析與計算載荷 T1 112dTFt ??c o s/tn FF ??tgFFF trr ?? 21圓周力： 徑向力： 法向力： 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩： mmNnPPT ????16161 ?P為傳遞的功率 （ KW） ω1小齒輪上的角速度 n1小齒輪上的轉(zhuǎn)速 d1小齒輪上的分度圓直徑 α 壓力角 各作用力的方向如圖： O2 ω2 （從動） O1 N1 N2 t t ω1 （主動） T1 c α α d1 2 d2 2 α Fr Fn Fn α Ft O2 O1 t t ω1 （主動） N1 N2 c α α d1 2 Fn 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 齒輪傳動強(qiáng)度計算中所用的載荷，通常取沿齒面 接觸線單位長度上所受的載荷 ，即： 實際傳動中由于 原動機(jī)、工作機(jī)性能 的影響以及 制造誤差的影響，載荷會有所增大，且沿接觸線分布不均勻。 表 44 工作情況系數(shù) KA 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 動載系數(shù)Kv 0 10 20 30 40 50 m/s Kv 十分精密的齒輪裝置 10 8 7 6 9 表 45 齒間載荷分配系數(shù) Kα 精度等級 II組 5 6 7 8 5級及更低 KAFt/b ≥ 100N/mm 100N/mm 經(jīng)表面硬化的直齒輪 經(jīng)表面硬化的斜齒輪 ≥ 未經(jīng)表面硬化的直齒輪 未經(jīng)表面硬化的斜齒輪 ≥ K Hα K Fα K Hα K Fα K Hα K Fα K Hα K Fα ≥ ≥ ≥ ≥ 1)提高制造精度 2)減小齒輪直徑以降低圓周速度 3)齒頂修緣 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 受力變形 制造誤差 安裝誤差 載荷集中 齒向載荷分布系數(shù) ─Kβ 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 受力變形 制造誤差 安裝誤差 附加動載荷 載荷集中 Fn b ( )max Fn b ( )min 齒向載荷分布系數(shù) ─Kβ 調(diào)質(zhì)齒輪 精度等級 小齒輪相對支撐的布置 Kβ 6 對稱 非對稱 懸臂 KHβ=++ 103b KHβ=+(1+) φ2d+ 103b KHβ=+(1+)φ2d+ 103b 7 對稱 非對稱 懸臂 KHβ=++ 103b KHβ=+(1+) φ2d+ 103b KHβ=+(1+)φ2d+ 103b 8 對稱 非對稱 懸臂 KHβ=++ 103b KHβ=+(1+) φ2d+ 103b KHβ=+(1+)φ2d+ 103b 表 齒向載荷分布系數(shù) K Hβ 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 續(xù)表 齒向載荷分布系數(shù) K Hβ 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 小齒輪相對支撐的布置 對稱 非對稱 懸臂 5 6 硬 齒 面 齒 輪 K Hβ≤ 對稱 非對稱 懸臂 對稱 非對稱 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 對稱 非對稱 懸臂 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 K Hβ K Hβ 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 彎曲疲勞強(qiáng)度計算用的齒向載荷分布系數(shù) K Fβ b/h= 3 ∞ 12 6 4 K Fβ 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 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）。 h Fn F2 F1 S γ 彎曲力矩： M=KFnhcosγ 危險界面的彎曲截面系數(shù)： 62bSW ?WMF ?0?彎曲應(yīng)力： ??c osc os62bshKF t?2c os6bshKF n ??危險截面： 齒根圓角 30? 切線 兩切點連線處。 ? ?F1?? ?2F?（ 3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計時，應(yīng)代入 和 中較大者，齒根彎曲強(qiáng)度校核時，應(yīng)同時滿足 和 。 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 三、許用接觸應(yīng)力 ? 許用接觸應(yīng)力應(yīng)按下式計算： m i nHNlimHH ][ SZ?? ?limH? ——齒輪材料接觸疲勞極限（圖 ） NZ——接觸疲勞強(qiáng)度計算的壽命系數(shù)（圖 ） minHS——接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)（表 410） 查取壽命系數(shù) 時，其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有以下兩種情況： NZh60 tnN ???? ?載荷不穩(wěn)定時 載荷穩(wěn)定時 mni TTtnN?????????????? m a xihi1i60 ?? ——齒輪每轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù) n ——齒輪轉(zhuǎn)速 ht ——齒輪的設(shè)計壽命 maxT ——較長周期作用的最大轉(zhuǎn)矩 i i——指第 個循環(huán) m ——指數(shù) 汽車與交通工程學(xué)院 汽車工程系 四、許用彎