[工學(xué)]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第5章齒輪傳動(dòng)-2強(qiáng)度-資料下載頁
2025-01-19 11:25本頁面
【正文】 數(shù) ，一般取 YN＝ 1，也可查圖530，齒輪循環(huán)次數(shù) N＝ 60nat， n：轉(zhuǎn)速， a:齒輪每轉(zhuǎn)一軸輪齒同側(cè)齒面嚙合齒數(shù)， t：工作時(shí)間。 ? YX－彎曲疲勞強(qiáng)度的 尺寸系數(shù) ，一般取 YN＝ 1，也可查圖531 XNSTFFFP YYYSm i nl i m?? ? σ FP 圖 543 250 230 3． 對(duì)于開式齒輪傳動(dòng) ， 用降低 20%左右的許用彎曲應(yīng)力來考慮磨損的影響 。 б Flim 取值說明： 1．圖中給出的 б Flim，是齒輪材質(zhì)及熱處理質(zhì)量達(dá)到中等要求時(shí)的中限（MQ）。 2． 對(duì)雙向傳動(dòng)齒輪 ， 即在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力下工作的齒輪 （ 如行星齒輪 、中間齒輪等 ） ， 其值應(yīng)將圖示值乘以系 。 O2 O3 O1 n3 n1 n2 15 N0=3 105 105 三、許用應(yīng)力 式中： ? σHlim－試驗(yàn)齒輪齒根的 接觸疲勞極限 ，查圖 529 ? SHmin－接觸疲勞強(qiáng)度的 最小安全系數(shù) ?一般傳動(dòng) 取 SHmin ＝ ~ ?重要傳動(dòng) 取 SHmin ＝ ~ ? ZN－接觸疲勞強(qiáng)度的 壽命系數(shù) ，一般取 ZN ＝ 1，也可查圖 532，齒輪循環(huán)次數(shù) N＝ 60nat， n：轉(zhuǎn)速， a:齒輪每轉(zhuǎn)一軸輪齒同側(cè)齒面嚙合齒數(shù)， t：工作時(shí)間 ? ZW－ 工作硬化系數(shù) ，一般取 YN＝ 1，也可查圖 533 WNHHHP ZZSm i nlim?? ? σ HP ZN N 5 107 3 108 109 2 106 圖 548 220 當(dāng)要求按有限壽命計(jì)算時(shí) ， 齒輪的循環(huán)次數(shù) N計(jì)算式為： N = 60 n a t n——齒輪轉(zhuǎn)速 ， r／ min； a——齒輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí) ， 輪齒同側(cè)齒面嚙合次數(shù)； t——齒輪總工作時(shí)間， h。 四、設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 1. 精度等級(jí) 國(guó)標(biāo)規(guī)定精度等級(jí)為： 3… 12個(gè)等級(jí) ， 1級(jí)為最高級(jí) ， 12級(jí)為最低級(jí) ， 常用 8級(jí) 。 對(duì)傳動(dòng)影響 — 精度等級(jí) ↑ ，則內(nèi)部動(dòng)載荷 ↓ 、噪 音 ↓ 、傳動(dòng)平穩(wěn)性 ↑ ，但造價(jià)提高，成本增加 精度選擇 — 一般按工作機(jī)的要求和齒輪的圓周速 度確定精度等級(jí) , 圓周速度與精度等 級(jí)的關(guān)系見表 5—5（ P86）。 齒輪 精度 等級(jí)選擇 Z m 選擇 滿足不根切條件： Z1≥ Z 1min（直齒圓柱齒輪 Z1min= 17） 滿足輪齒彎曲強(qiáng)度要求 :對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng) m≥ ～ 2 mm 閉式硬齒面齒輪及開式齒輪： 為保證有較大的模數(shù) m， 推薦 Z1≥17 ～ 25 閉式軟齒面齒輪： 在滿足輪齒彎曲強(qiáng)度條件下 ， Z1 盡量選大 ， 推薦取 Z1=24～ 40 2. 齒數(shù)和模數(shù) Z m對(duì)傳 動(dòng)的影響 在 σ HPσ FP 一定時(shí)，齒輪強(qiáng)度 ↑ σ H↓ σ F↓ Z1↑ ， m↑ 則 d1↑ Z1↑ d1一定時(shí) m↓ ε α ↑ ， 平穩(wěn)性 ↑ ， e↓ ， ha↓ ，材料 ↓ ， 膠合 ↓ ， 接觸強(qiáng)度不變 但 σ F↑ ， σ FP一定時(shí)，彎曲強(qiáng)度 ↓ 3. 齒寬系數(shù) ψ d=b/d1 ψ d對(duì)傳 動(dòng)影響 ψ d↓↓ T1一定時(shí)： d1↑ ，傳動(dòng)尺寸 ↑ d1一定時(shí) b ↓ σ F↑ ， σ FP 一定時(shí) ， 彎曲強(qiáng)度 ↓ σ H↑ ， σ HP 一定時(shí)，接觸強(qiáng)度 ↓ ψ d↑↑ 徑向尺寸（ d ɑ） ↓ 軸向尺寸 ↑ ，沿齒寬偏載嚴(yán)重 Ψd選擇： 根據(jù)齒輪 相對(duì)于軸 承布置選 對(duì)稱布置：偏載小， ψ d↑ ， ψ d =0． 8～ 1． 4； 非對(duì)稱布置時(shí)：偏載大 ， ψd = 0． 6～ 1． 2； 懸臂布置：偏載嚴(yán)重 ， ψ d↓ ， ψ d=0． 3～ 0． 4 對(duì)稱布置 非對(duì)稱布置 懸臂布置 根據(jù)齒面 硬度選 一對(duì)軟齒面齒輪： ψ d↑ 兩輪均為硬齒面齒輪： ψ d↓ ， ψ d值相應(yīng)減小 50％ 根據(jù)使用條件選 減速器齒輪：齒輪數(shù)目少，軸向尺寸要求不 嚴(yán)， ψ d↑ 變速箱齒輪：齒輪數(shù)目多 ， 軸向尺寸不過 大 ， ψ d↓ ， ψ d≥ 4. 齒數(shù)比 u ? ?? ?小輪齒數(shù)大輪齒數(shù)12ZZu ?齒數(shù)比 u —— u與傳動(dòng)比 i的區(qū)別 ? ?? ?主動(dòng)輪齒數(shù)從動(dòng)輪齒數(shù)1221ZZnni ??減速傳動(dòng) —— u = i 增速傳動(dòng) —— u = 1/i u↑ 則大小齒輪的尺寸相差懸殊大 ， 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸大 。 u 的選擇 直齒圓柱齒輪 —— u≤5 ； 斜齒圓柱齒輪 —— u≤ 6～ 7； 開式傳動(dòng)或手動(dòng)傳動(dòng)齒輪 ——u可取到 8～ 12 。 課堂練習(xí) 1. 圖示主動(dòng)輪在不同時(shí)候可分別與三個(gè)不同直徑的齒輪嚙合，各齒輪的分度圓直徑如圖所示(輪 1輪 2輪 3)。若主動(dòng)力矩不變，各主、從動(dòng)輪的齒寬、材料及熱處理硬度等皆一樣，問主動(dòng)輪與哪一個(gè)從動(dòng)輪嚙合時(shí)，其齒面接觸應(yīng)力為最大 ?(要點(diǎn)提示：齒輪的齒面接觸應(yīng)力與齒輪的哪些尺寸有關(guān) ?) 2. 圖示為變速箱的齒輪傳動(dòng) ， 其尺寸如下 。 若各齒輪的制造精度 、 齒面粗糙度及材料 、 熱處理硬度均相同 ，都按無限壽命計(jì)算 ， 主動(dòng)軸傳遞的扭矩丁 ， 在各對(duì)齒輪嚙合時(shí)為一定值 。 試分析哪一個(gè)齒輪的彎曲應(yīng)力最大 ? 齒輪對(duì) I： z1=18， z2=72， m=2mm， b=36mm； 齒輪對(duì) Ⅱ ： z3=72， z4=18， m=2 mm， b=36 mm； 齒輪對(duì) Ⅲ ： Z5=45， z6=45， m=2mm， b=36mm。 (要點(diǎn)提示：齒根彎曲應(yīng)力公式中的 dl與 Tl應(yīng)該是哪個(gè)齒輪的 ?) 課堂練習(xí)
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