【正文】 Fr1=Fr2 例： n2 n1 Fr1 Ft1 Ft2 n1 n2 Fr2 Ft2 Ft1 1 2 Fr2 Fr1 主視圖 左視圖 二、計(jì)算載荷 上述載荷 Fn、 Ft、 Fr均是作用在輪齒上的名義載荷，并不等于齒輪工作時(shí)所承受的實(shí)際載荷。 113 齒輪傳動(dòng)的精度 →12級(jí) , 常用 6～ 9級(jí) 二 .齒輪精度等級(jí) 精度等級(jí)的選擇－表 112 ∵ 安裝制造 → 誤差 → 影響正常工作 → 保證齒輪精度 Ⅰ 組 : 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 Ⅱ 組 : 傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性 Ⅲ 組 : 載荷分布的均勻性 一 .齒輪精度 精度標(biāo)注示例： 8－ 8－ 7－ FL Ⅰ Ⅱ Ⅲ 齒厚上偏差代號(hào) 齒厚下偏差代號(hào) 若 3項(xiàng)精度相同，則記為： 8－ FL Ⅱ 精度等級(jí)按表 35查取 公差組的檢驗(yàn)組 公差組 檢驗(yàn)組 附注 I △ Fi’ 綜合評定項(xiàng)目 △ Fp 綜合評定項(xiàng)目，必要時(shí)加檢△ Fpk △ Fi’’與△ Fw 若其中僅有一項(xiàng)超差，則考慮到徑向誤差與切向誤差相互補(bǔ)償?shù)目赡苄?，?yīng)按△ Fp合格與否進(jìn)行評定 △ Fr與△ Fw △ Fr 僅用于 10～ 12級(jí)精度 傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 公差組 檢驗(yàn)組 附注 II △ fi’ 綜合項(xiàng)目，成批生產(chǎn)時(shí)優(yōu)先選用 △ ff與△ fpb △ ff能反映單個(gè)齒的齒形誤差，而 △ fpb或 △ fpt反映出換齒時(shí)是否平穩(wěn) △ ff與△ fpt * 用于 6級(jí)及以上精度的斜齒輪或人字齒輪 △ fi’’ 需保證齒形精度 △ fpt與△ fpb 用于 9～ 12級(jí)精度 △ fpt或△ fpb 用于 10～ 12級(jí)精度 fβf?傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性 公差組 檢驗(yàn)組 附注 III △ Fβ 多用于直齒圓柱齒輪 *△ Fb 僅用于 的斜齒輪 *△ Fpx與 * △ Fb 僅用于 的斜齒輪 *△ Fpx與△ ff 251.???251.???載荷分布的均勻性 ∵ 相對運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)存潤滑劑 → 齒輪副側(cè)隙 三 . 齒輪副側(cè)隙 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 : 理論上 → (分度圓 )齒厚 =齒槽 實(shí)際上 → 齒厚 ≠ 齒槽 →齒厚減簿（齒厚偏差） →得齒輪副側(cè)隙 齒輪副的側(cè)隙： 齒厚上偏差 齒厚下偏差 ? 齒輪副的側(cè)隙值參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品中來確定 。 后果：正確齒形被破壞、傳動(dòng)不平穩(wěn) , 齒厚減薄、抗彎能力 ↓ → 折斷 改善措施： 閉式： 1） ↑ HB,選用耐磨材料 2） ↓ 表面粗糙度 3） ↓ 滑動(dòng)系數(shù) 4）潤滑油的清潔 開式：加防塵罩 現(xiàn)象：金屬表面材料不斷減小 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 齒面較軟 時(shí)， 重載 下， Ff↑ —— 材料塑性流動(dòng)（流動(dòng)方向沿 Ff） 失效主要出現(xiàn)在 低速重載 、 頻繁啟動(dòng) 和 過載 場合 主動(dòng)輪 1：齒面相對滑動(dòng)速度方向 vs指向節(jié)線 ，所以 Ff背離節(jié)線，塑形變后在齒面節(jié)線處產(chǎn)生 凹槽 。 已達(dá)到的水平： P——1 105kW v——200m/s D——33m n——105r/min 一、主要特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1）形閉合，效率高 (~)； 2）工作可靠，壽命長； 3）結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸??； 4）瞬時(shí) i 為常數(shù)。 113 齒輪傳動(dòng)的精度 167。 114 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的作用力及計(jì)算載荷 167。 缺點(diǎn)： 2）精度低時(shí)，振動(dòng)、噪音大； 3）不適于中心距大的場合。 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 從動(dòng)輪 2： vs背離節(jié)線 ， Ff指向節(jié)線，塑變后在齒面節(jié)線處形成 凸脊 改善措施： 1） ↑ 齒面硬度 2）采用 η↑ 的潤滑油 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 二、計(jì)算準(zhǔn)則 失效形式 → 相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則 主要失效為：點(diǎn)蝕、輪齒折斷、膠合 軟齒面： 主要是點(diǎn)蝕、其次是折斷，按 σH設(shè)計(jì)，按 σF校核 硬齒面：與軟齒面相反 高速重載還要進(jìn)行抗膠合計(jì)算 主要失效為： 輪齒折斷、磨粒磨損 按 σF設(shè)計(jì)，增大 m考慮磨損 過載折斷 齒面塑變 靜強(qiáng)度計(jì)算 齒輪的材料及其選擇 一、材料要求 表面硬、芯部韌 、較好的加工和熱處理性能 二、常用材料 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、非金屬材料 1） 軟齒面齒輪 HB≤350 中碳鋼： 4 50、 55等 中碳合金鋼： 40Cr、 40MnB、 20Cr 特點(diǎn)：齒面硬度不高，限制了承載能力，但易于制造 成本低，常用于對尺寸和重量 無嚴(yán)格要求的場合 加工工藝：鍛坯 —— 加工毛坯 —— 熱處理（正火、調(diào)質(zhì) HB160～ 300） —— 切齒 精度 9級(jí) 齒輪的材料及其選擇 2） 硬齒面： HB＞ 350 低碳、中碳鋼： 45等 低碳、中碳合金鋼： 20Cr、 20CrMnTi、 20MnB等 特點(diǎn)：齒面硬度高、承載能力高、適用于對尺寸、重量有 較高 要求的場合 （如 高速 、 重載 及 精密機(jī)械 傳動(dòng)） 加工工藝：鍛坯 —— 加工毛坯 —— 切齒 —— 熱處理（表面淬火、 滲碳、氮化、氰化） —— 磨齒（表面淬火、滲碳） 若氮化、氰化：變形小，不磨齒 專用磨床，成本高，精度可達(dá) 6級(jí) 鑄鋼 用于 d＞ 400~600mm的大尺寸齒輪；不重要的，批量生產(chǎn)的齒輪。 P182頁，表 6130。 (1)原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)有可能產(chǎn)生振動(dòng)和沖擊； (2)輪齒嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載荷； (3)制造安裝誤差或受載后輪齒的彈性變形以及軸、軸承、箱體的變形等原因，使得載荷沿齒寬方向分布不均； (4)同時(shí)嚙合各輪齒間載荷分布不均等因素影響 。 – 此時(shí)，齒面最大接觸應(yīng)力可近似地用赫茲公式，即式 (99)。 SH為齒面接觸疲勞安全系數(shù) ， 按表 114查取 。 34 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 應(yīng)力修正系數(shù) saY四、許用彎曲應(yīng)力： – 許用彎曲應(yīng)力［ σF］按下式計(jì)算： ? 式中 σFE為試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，按 表111查取。開式考慮磨損，將模數(shù)加大 1015%。 z1↑ m↓ 重合度 ?↑ →傳動(dòng)平穩(wěn) 抗彎曲疲勞強(qiáng)度降低 齒高 h ↓ →減小切削量、減小滑動(dòng)率 167。因采用表面淬火，輪齒的變形不大，不需要磨削，故初選 7級(jí)精度； 4）選小齒輪齒數(shù) z1＝ 24，大齒輪齒數(shù) z2＝ uz1＝ 77。 167。 118 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 螺旋角系數(shù) 斜齒輪強(qiáng)度計(jì)算 2 – 設(shè)計(jì)公式： 167。 例 [解 ] 1．選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1) 材料及熱處理仍按直齒輪傳動(dòng)例題：大、小齒輪都選用硬齒面。 閉式齒輪傳動(dòng)： 噴油潤滑： 浸油潤滑： 齒輪圓周速度 v ≤15m／ s時(shí) v ＞ 15m／ s時(shí) ： ?為什么齒輪圓周線速度是決定采取哪種潤滑方式的依據(jù) ？ ?過高 ， 油被甩走 ， 不能進(jìn)入嚙合區(qū) ?攪油過于激烈 ， 使油溫升高 ， 降低潤滑性能； ?攪起箱底沉淀的雜質(zhì) ， 加劇輪齒的磨損 。 M PaB800??圓周速度 v /( m /s)0. 5 ~1 1~ ~5 5~ ~25 25齒輪材料強(qiáng)度極限??／ MPa運(yùn)動(dòng)粘度 v /cSt (40 ℃ )塑料、鑄鐵、青銅 ━ 350 220 150 100 80 55 ━450~1000 500 350 220 150 100 80 55鋼1000~1250 500 500 350 220 150 100 80滲碳或表面淬火的鋼 1250~1580 900 500 500 350 220 150 100 浸油潤滑 惰輪蘸油