【文章內容簡介】 計準則由其主要的失效形式來確定。 閉式軟齒面齒輪傳動 主要失效形式：齒面點蝕 設計準則： 按齒面接觸強度設計，驗算輪齒彎曲強度。 閉式硬齒面齒輪傳動 主要失效形式：齒根彎曲折斷 設計準則： 按齒根彎曲強度設計，驗算齒面接觸強度。 開式齒輪傳動度 主要失效形式：磨損 設計準則：一般只進行彎曲強度計算，適當增大 m考慮磨損的影響。 一、對材料的要求： 齒面要硬，齒芯要韌，工藝性能要好，經濟性好。 二、常用的齒輪材料 鋼 （ 1）鍛鋼：軟齒面齒輪（ HBS≤350 ）硬齒面齒輪（ HBS350） （ 2）鑄鋼 鑄鐵 非金屬材料 第 9節(jié) 齒 輪材料及許用應力 三、熱處理 常用有：表面淬火、滲碳調質、正火（常用）、滲氮。 注意：熱處理后齒面硬度小于或等于 350HBS的軟齒面，此時大小齒面應存在一個硬度差，一般 HBS1HBS2=3050。 原因： 1）、小齒輪齒根強度較低 2）、小齒輪的應力循環(huán)次數較多 3）、當大小齒輪有較大硬度差時，較硬的小齒輪會對較軟的大齒輪齒面產生冷作硬化的作用，可提高大齒輪的接觸疲勞強度。 四、材料的選擇的原則： ①工作條件要求 ②尺寸與毛坯、熱處理、加工工藝適應 ③正火鋼用于平穩(wěn)載荷（輕沖擊），調質鋼中度沖擊，合金鋼高速重載并可有沖擊。 ④可行性要求 一、受力分析 目的： 找出作用在齒輪上的力，為齒輪、軸、軸承等的設計作準備。 受力分析的計算條件：略去齒面間的摩擦力。 力的作用點：齒寬中點處的節(jié)圓上。 力的方向 ① 圓周力的方向：主動輪與轉向相反， 從動輪與轉向相同。 ② 徑向力的方向：外嚙合：由嚙合點指向圓心 內嚙合：內齒輪由嚙合點背離圓心 力的大?。? 第 10節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 ①圓周力： ②徑向力： ③法向力： 21112tt FdTF ?? 211 rtr FtgFF ?? ??c o stnFF ? mmNnPT ???1161 1 2 Ft2 Ft1 Fr2 Fr1 二、計算載荷 單位長度上的計算載荷 （ 1）、單位長度上的名義載荷（公稱載荷） 為了便于分析計算，常取沿齒面接觸線單位長度上所受載荷進行計算。 （ 2）、單位長度上的計算載荷 載荷系數 mmNLFp n /?mmNLkFkpp nca /????kkkkk vA?使用系數 KA 表征原動機和工作機的性能等外部因素對齒輪實際所受載荷大小的影響 動載荷系數 Kv 齒間載荷分配系數 齒向載荷分布系數 ①齒輪對軸承做不對稱布置， ②軸扭轉變形，軸承、支座變形、制造安裝誤差。 改善載荷分布不均的方法： ①增大軸、軸承及支座剛度。②對稱地配置軸承。③適當限制齒輪寬度。④盡可能避免齒輪做懸臂布置。⑤把一個齒輪的輪齒做成鼓形。⑥斜齒輪和人字齒輪可進行螺旋角修形。 三、齒根彎曲疲勞強度計算 目的 保證齒輪在使用時間內不發(fā)生輪齒的疲勞折斷。 計算假設 1）齒頂受載時全部載荷作用在一對輪齒上。 2）強度計算時輪齒看作懸臂梁。 3）略去徑向分力 強度計算 1）輪齒的危險截面：危險截面用 30186。切線法確定 2）強度計算 以單位寬度的輪齒計算，輪齒作懸臂梁時的彎曲強度條件： ? ?FsaFatF YYbmKF ?? ????1dbd ??令：校核式 設計式 ? ?3 211 .2FsaFadYYzKTm???說明： 1）齒形系數 YFa。①其物理意義是：反映載荷作用于齒頂時，輪齒形狀對彎曲應力的影響。 ②只與齒廓的形狀有關，而與齒廓的大?。茨担o關 。標準齒輪只與齒數有關。 2)當其他條件不變時， ??? 彎曲強度, Fm ? 3)兩齒輪的彎曲強度應分別校核 ? ?11111 FFasatF bm YYKF ?? ??? ? 2112212 FsaFasaFaFF YYYY ??? ??4)在設計式中 , 取兩輪中的大者。 ? ?FsaFa YY?5）用設計式計算出的 m值應圓整為標準值，對于動力傳動一般不宜小于 ～ 。 6）校核式如果校核強度不夠，可以采取以下措施 m↑: ① d一定 ,z↓, ② z一定， d↑ 四、齒面接觸強度計算 目的： 保證齒輪的齒面在使用時間內不發(fā)生疲勞點蝕。 計算（假設）特點： a. 按節(jié)點處計算 的兩齒廓曲率半徑為半徑的兩圓柱體的接觸。 （點）曲率半徑計算 接觸強度的計算： ? ?HHEHuubdKTZZ ?? ???? 12211校核式 ? ? ? ?3213211???????????????????????HEdHHEdZuuKTZZuuKTd????設計式 注意： 兩齒輪齒面的接觸應力 σ H1和 σ H2大小相同。 兩齒輪的許用接觸應力 [σ H]1與 [σ H]2一般是不同的，進行強度計算時應選用較小值。 齒輪的齒面接觸疲勞強度與齒輪的直徑或中心距的大小有關，即與 m與 z的乘積有關，而與模數 m的大小無關。 五、齒輪傳動的主要參數選擇及說明 （一）、壓力角 α α↑,S↑ 和 ρ↑ ，彎曲強度 ↑ ，接觸強度 ↑ 。 （ 二）、齒數選擇 中心距不變， z ↑時 :① 重疊系數 ↑ ,平穩(wěn)性 ↑ ② m↓,h↓減少金屬切削量，降低制造成本 , ③ h↓, 相對滑動速度 ↓ ,磨損和膠合可能性 ↓ ④ m↓, 齒厚 ↓ ，輪齒彎曲強度 ↓ 齒數選擇原則： 軟齒面閉式齒輪傳動，其承載能力主要由齒面接觸強度決定，在彎曲強度滿足的條件下，為了提高傳動平穩(wěn)性，減小沖擊振動，齒數選擇多一些 ： 閉式硬齒面?zhèn)鲃踊蜷_式傳動，應保證足夠的彎曲強度，這些齒數選擇不宜過多 ，標準直齒輪可取 ： 40~201 ?Z20~171 ?Z(三 )、齒數比 u與傳動比 I (四 )、齒寬及齒寬系數 齒寬： 圓整為 0， 5（雙數）結尾，取 1db d ???10~5212 ??? bbbb ，且因為： ①為了便于安裝和補償軸向尺寸的變動，防止大小齒輪因裝配誤差產生軸向錯位而導致嚙合齒寬減小。 ②小齒輪直徑小，可節(jié)約部分材料。 ③軟齒面齒輪，大齒輪齒面硬度 HB一般比小齒輪低，小齒輪取寬一些，不容易在其齒面上磨其溝痕，以便于下一次維修時安裝后，大小齒輪在整個齒寬嚙合，避免載荷集中。 強度的計算中，齒寬仍按大齒輪齒寬計算，即取 齒寬系數 齒輪承載能力 ↑ 2bb ??b第 11 節(jié)平行軸斜齒圓柱齒輪機構 一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點 斜齒輪齒廓曲面的形成 法面（ n）上的模數和壓力角為標準值 。 端面（ t ）上的漸開線為精確漸開線 漸開線螺旋面齒廓的特點： ?接觸線是斜直線 ?逐漸接觸，逐漸脫開， ?傳動平穩(wěn)，沖擊和噪聲小 ?產生軸向力 β 角 ↑→ 軸向力 ↑ ，對軸承不利 β 角太小，斜齒輪的優(yōu)點不易發(fā)揮 一般： β= 8―20 176。 ?5重合度加大 (后面分析 ) 二、斜齒圓柱齒輪的基本參數 螺旋角 ?????右旋左旋分度圓螺旋角基圓螺旋角?? b螺旋線的導程 Pz: 螺旋線繞同一周時它沿軸線方向前進的距離 A pnBEtD?F? dp?bzp?CZPdtg ?? ?Zbb Pdtg ?? ?tb dd ?co s?tbb tgtgddtg ???? c o s??（上式表明，不同圓柱面的螺旋角不等） 斜齒輪端面參數與尺寸：