【文章內(nèi)容簡介】 滿足彎曲強度的條件下可適當選取較多的齒數(shù)，以使傳動平穩(wěn)。 MP azbm YYKT FSaFaF ][2121 ?? ??代入： d1 = m z1 三、齒面接觸疲勞強度計算 222121211111EELF nH????????????2s i n111a? dPN ?? 2s i n222 a? dPN ??赫茲公式： ―+‖用于外嚙合， “ ‖用于內(nèi)嚙合 節(jié)圓處齒廓曲率半徑： 齒數(shù)比 : u= z2 /z1 = d2 /d1 = ρ2 /ρ1 ≥ 1 211221)(11?????????as in)(22112dddd ??????? ?a 1s i n211duuO2 ω2 （從動） O1 N1 N2 t t ω1 （主動） T1 c α α d1 2 d2 2 α P ρ1 ρ2 222121 1111EEZ E??? ?????令 彈性影響系數(shù) ac o stn KFKF ?節(jié)點 處，載荷由一對輪齒來承擔： ac os211dKT?將 ZE和 Fn代入赫茲公式 表 106 彈性影響系數(shù) ZE (MPa)1/2 彈性模量 E MPa 齒輪材料 配對齒輪材料 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄鋼 鍛 鋼 夾布塑料 104 104 104 104 104 鍛 鋼 鑄 鋼 球墨鑄鐵 灰鑄鐵 注：表中所列夾布塑料的泊松比 μ為 ，其余材料的 μ均為 代入赫茲公式得： E111H1s in2c o s2 ZuudbdKT ?????aa?引入齒寬系數(shù)： φ d=b/d1 aa s inc o s2H ?Z令區(qū)域系數(shù) 齒面接觸疲勞強度 校核 公式： ][ H21 1H ?? ???? uubdKTZ E得 設(shè)計 公式： 3211 ][???????????HEdZuuKTd??標準齒輪： ZH= 模數(shù) m不能成為衡量齒輪接觸強度的依據(jù)。 說明： ][ H311 ?? ????uudKTZdE 因兩個齒輪的 σH1= σH2 ，故按此強度準則設(shè)計齒輪傳動時，公式中應(yīng)代入 [σH] 1和 [σH] 2中較小者。 用設(shè)計公式初步計算齒輪分度圓直徑 d1(或模數(shù) mn)時，因載荷系數(shù)中的 KV、 Kα、 Kβ不能預先確定，故可先試選一載荷系數(shù) Kt。算出 d1t(或 mnt）后，用 d1t再查取 KV、 Kα、 Kβ從而計算 K 。若 K與 Kt接近，則不必修改原設(shè)計。否則，按下式修正原設(shè)計。 3tt11 KKdd ?3tntn KKmm ?3211 ][???????????HEdZuuKTd?? 彎曲強度設(shè)計公式： mm][z YYKTmFdSaFa32112???接觸強度設(shè)計公式： 齒輪傳動設(shè)計時，按主要失效形式進行強度計算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進行必要的校核。 （ 1）軟齒面閉式齒輪傳動： 按接觸強度進行設(shè)計，按彎曲強度校核： （ 2）硬齒面閉式齒輪傳動： 按彎曲強度進行設(shè)計，按接觸強度校核 : （ 3）開式齒輪傳動： 按彎曲強度設(shè)計，再視具體需要將所求得的模數(shù)適當增大。 其失效形式為磨損，點蝕形成之前齒面已磨掉。 mmZuuKTdHEd3211 ][??????????? ?? MP azbmYYKTFSaFaF ][2121 ?? ??mm][z YYKTmFdSaFa32112??? M P auubdKTZE ][H211H ?? ????mm][z YYKTmFdSaFa32112???一、齒輪傳動設(shè)計參數(shù)的選擇 1．壓力角 a的選擇 2．齒數(shù)的選擇 一般，閉式齒輪傳動 : z1=20~40 3．齒寬系數(shù) ?d的選擇 z1↑ m↓ 重合度 e↑ →傳動平穩(wěn) 抗彎曲疲勞強度降低 齒高 h ↓ →切削量 ↓ 、滑動率 ↓ ?d ↑ →齒寬 b ↑ → 強度 ↑ ，但 ?d過大將導致 Kβ↑ 一般情況下取 a =20176。 ?d的選取可參考齒寬系數(shù)表 167。 106 齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 開式齒輪傳動 : z1=17~20 z2=uz1 4．齒寬 b 大齒輪： b= ?d d1 ,小齒輪： b1=b+(5~10) mm 說明： 1)大小齒輪皆為硬齒面時， ?d應(yīng)取小值，否則取大值； 2)括號內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪； 3）機床中的齒輪，若傳遞功率不大時， ?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 兩支撐相對小齒輪對稱布置 兩支撐相對小齒輪作非對稱布置 懸臂布置 ?d ~ (~) ~ (~) ~ 二、齒輪傳動的許用應(yīng)力 MP aSK N lim][ ?? ?許用應(yīng)力： σ lim 疲勞極限 (σ FE、 σ Hlim ), 由實驗確定 , S 疲勞強度安全系數(shù)， K N壽命系數(shù) (KFN、 KHN)，可查圖求得。 彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN 調(diào)質(zhì)鋼、珠光體、貝氏體球鐵、可鍛鑄鐵 滲碳淬火鋼、表面淬火鋼 氮化鋼、鐵素體球鐵、結(jié)構(gòu)鋼、灰鑄鐵 氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼 氮化及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的σ FE 灰鑄鐵的接觸疲勞極限 鑄鐵材料的接觸疲勞極限 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼的接觸疲勞極限 調(diào)質(zhì)處理鋼的接觸疲勞極限 滲碳淬火鋼和表面淬火鋼的接觸疲勞極限 滲氮及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的σ Hlim 三、 齒輪傳動的精度等級 誤差的影響： ，影響運動的不準確性； ，出現(xiàn)速度波動，引起振動、 沖擊和噪音影響運動平穩(wěn)性； ，使輪齒提 前損壞，影響載荷分布的不均勻性。 國標 GB1009588給齒輪副規(guī)定了 12個精度等級。其中 1級最高， 12級最低， 常用的為 6~9級精度 。 按照誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響，將齒輪的各項公差分成三組，分別反映傳遞運動的 準確性 ，傳動的 平穩(wěn)性 和載荷分布的 均勻性 。 精度選擇是以傳動的 用途，使用條件，傳遞功率，圓周速度 等為依據(jù)來確定。 766XX 877XX 655XX 766XX 圓柱齒輪傳動 0 20 40 60 80 100 400 300 200 100 0 Pca(N/mm) v(m/s) 圓錐齒輪傳動 0 20 40 60 80 100 400 300 200 100 0 Pca(N/mm) v(m/s) 機器名稱 精度等級 機器名稱 精度等級 汽輪機 3~6 拖拉機 6~8 切削機床 3~8 通用減速器 6~8 航空發(fā)動機 4~8 鍛壓機床 6~9 輕型汽車 5~8 起重機 7~10 載重汽車 7~9 農(nóng)機 8~11 注：主傳動齒輪或重要齒輪傳動，選靠上限； 輔助齒輪傳動或一般齒輪傳動，居中或靠下限選擇。 表 108 各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍 四、直齒圓柱齒輪設(shè)計的步驟 （總結(jié)） 選擇齒輪的材料、精度等級和熱處理 選擇齒數(shù)，選齒寬系數(shù) ?d 初 選載荷系數(shù) (如 Kt=) 按接觸強度確定直徑 d1 計算得 mH=d1/z1 按彎曲強度確定模數(shù) mF 確定模數(shù) mt=max{mH ,mF} 計算確定載荷系數(shù) K= KAKvKαKβ 修正計算模數(shù) 3 / tt KKmm ?m模數(shù)標準化 計算主要尺寸： d1=mz1 d2=mz2 … 計 算 齒 寬： b=?d d1 確定齒寬： b2=int(b) b1= b2+(5~10)mm 開 始 說明： 齒輪傳動設(shè)計時，按 主要 失效形式進行強度計算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進行必要的校核。 （ 1）軟齒面閉式齒輪傳動： 按接觸強度進行設(shè)計，按彎曲強度校核： （ 2）硬齒面閉式齒輪傳動： 按彎曲強度進行設(shè)計，按接觸強度校核 : （ 3）開式齒輪傳動： 按彎曲強度設(shè)計。