【正文】 . 8 5 ( 1 0 . 5 )KTZZduss ???? ?2H E 131 2H P R R4()0 . 8 5 ( 1 0 . 5 )Z Z K Tdus ? ???四、齒面接觸疲勞強度計算 按齒寬中點處的 當量直齒圓柱齒輪 進行計算， 并忽略重合度的影響 取有效齒寬 beH＝ 167。 36 直齒圓錐齒輪傳動的強度計算 《 機械設(shè)計 》 討論： ZE、 ZH、 σHP 的查取同圓柱齒輪 通常 u ≤ 5，限制大齒輪直徑，利于錐齒輪加工 設(shè)計出 d1 后，其他參數(shù)計算： 初選 z1 計算 m=d1/z1，并向上取標準值 計算 d1= mz z d u 等 21 udR ??R 不能圓整！ 通常取 b1＝ b2，便于安裝調(diào)整，保證兩輪錐頂重合 mm)(432RR12HPHE1 uKTZZd??s ??????????設(shè)計式： 小錐齒輪大端分度圓直徑 167。 36 直齒圓錐齒輪傳動的強度計算 《 機械設(shè)計 》 直齒圓柱齒輪： 五、齒根彎曲疲勞強度計算 11F F a Sa32d2 KT Y Y Ymz ?s ??1F F a S a F P2 3 2 214( 1 0. 5 ) 1RRKT YYm z uss??????1 F a S a3 2 2 2FP14( 1 ) 1RRK T Y Ymzu s?????校核式： 設(shè)計式： 按 當量齒數(shù) 查 v / co szz ??大值代入 同理，根據(jù)當量齒輪推出錐齒輪的彎曲強度條件 忽略重合度的影響，代入當量齒輪參數(shù)，由 167。 36 直齒圓錐齒輪傳動的強度計算 《 機械設(shè)計 》 強度設(shè)計： 如：齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角等 確定輪幅、輪轂的 形式和尺寸 確定齒輪的主要參數(shù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計： (由 齒頂圓直徑 決定 ) 一、齒輪軸 鍵槽頂部到齒根間的距離 e： 圓柱齒輪： e 圓錐齒輪： e 《 機械設(shè)計 》 167。 37 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 167。 37 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 《 機械設(shè)計 》 二、實心式 齒頂圓直徑 da≤200mm 毛坯是鍛造 167。 37 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 《 機械設(shè)計 》 三、腹板式 齒頂圓直徑 da≤200~500mm 毛坯是鍛造 167。 37 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 《 機械設(shè)計 》 四、輪幅式 齒頂圓直徑 da＞ 500mm 毛坯是鑄造 材料為鑄鐵或鑄鋼 167。 37 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 《 機械設(shè)計 》 一、齒輪傳動的設(shè)計步驟 根據(jù)工作條件、載荷性質(zhì)、使用要求， 合理選擇材料、齒面硬度、熱處理方法及精度等級； 根據(jù)主要失效形式，確定相應的設(shè)計準則； 合理選擇有關(guān)參數(shù)，設(shè)計計算 d1 或 m ； 考慮其他可能產(chǎn)生的失效形式，進行強度校核； 幾何尺寸計算及齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 軟齒面硬度 ≤ 350HBS，硬齒面 硬度＞ 350HBS 或 ＞ 38HRC 載荷大?。褐剌d、輕載 工作環(huán)境：閉式、開式 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 二、材料、精度及主要參數(shù)的選擇原則 材料及熱處理方法 要求輪齒具有足夠的強度和韌性 重載、要求結(jié)構(gòu)緊湊：材料選好些、硬度選高些 精度等級 抵抗輪齒折斷 齒面應具有較高的硬度和耐磨性 防止點蝕、膠合、磨損 根據(jù)圓周速度 v 選擇第 Ⅱ 公差組精度 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 齒數(shù) z 的選擇 對于閉式軟齒面?zhèn)鲃?： 對于閉式硬齒面或開式齒輪傳動 ： 一般取 z1=20~40 以便增大模數(shù)提高彎曲強度 大、小齒輪的齒數(shù)最好互質(zhì)，使磨損均勻 一般取 z1=17~25 齒數(shù)多，則重合度大，運動平穩(wěn)性好，噪聲小。 模數(shù) m（ mn）的選擇 強度計算后得到，圓整成標準值，優(yōu)先選用第一系列 傳遞動力時，圓柱齒輪 m≥，錐齒輪 m≥2 螺旋角 β 的選擇 一般取 β =10176。 ~20176。 平穩(wěn)性 ↑ 承載能力 ↑ 軸向力 ↑ 軸承受力 ↑ β ↑ 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 齒寬系數(shù) ψd、 ψR 的選擇 對稱布置、斜齒輪傳動， ψd 取偏大值； 硬齒面、懸臂布置易產(chǎn)生偏載，故 ψd 取值很?。? 齒寬系數(shù) 軸向尺寸 易引起偏載 齒寬 b 徑向尺寸 強度 設(shè)計時，齒寬系數(shù)應選擇適當： 開式齒輪傳動安裝精度差， ψd 取小值。 錐齒輪傳動： ψR 不宜過大，常取 ψR = 1/4 ～ 1/3 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 傳遞的功率、傳動比、小輪或大輪轉(zhuǎn)速、工況 設(shè) 計： 齒輪材料、熱處理方式、齒數(shù) z z模數(shù) m、中心距 a、齒寬 b b分度圓直徑 d d齒頂圓直徑 da da2和齒根圓直徑 df df 受力大小及齒輪的結(jié)構(gòu)形式 已知條件： 例：設(shè)計一輸送機的雙級圓柱齒輪減速器的高速級斜齒圓柱齒輪傳動，單向運轉(zhuǎn)、平穩(wěn)載荷、工作壽命 5 年、 16 h /天。已知：軸的剛性較小，電機驅(qū)動。 111 5 k W 9 7 0 r / m i n 4P n u? ? ?167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 三、設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計流程 《 機械設(shè)計 》 直齒圓柱齒輪 選擇材料和熱處理方式 計算許用接觸應力、許用彎曲應力 初選： z z2 、 ?d，查取 K、 ZE、 ZH 閉式齒輪？ 初選： z z2 、 ?d ，查取 K、 YFa、 YSa 2HE 131H P d21()Z Z Z K T udu?s??? F a S a132d 1 F P2 Y Y YKTmz??s?計算模數(shù) 并向上取標準值 11 zdm ? 模數(shù)向上取標準值 求 a， b b2， dd da da2， df df2 求 a， b b2， dd da da2， df df2 查 YFa、 YSa，校核彎曲疲勞強度 查取 ZE、 ZH，校核接觸疲勞強度 按彎曲強度設(shè)計，不需校核接觸強度，只增大模數(shù)即可 (以下略 ) Y N 軟齒面？ N Y 1F F a S a F P12 KT Y Y Yb d m ?ss??1H E H H P212 ( 1 )K T uZ Z Zb d u?ss???直齒圓錐齒輪設(shè)計思路與直齒圓柱齒輪相同！ 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 斜齒圓柱齒輪 選擇材料和熱處理方式 計算許用接觸應力和許用彎曲應力 初選： z z2 、 ?d、 b0 閉式齒輪？ HE ε β 2 131H P d21()Z Z Z Z K T udus???計算模數(shù) 并向上 取標準值 mn 0 1 0 1c o snm d zb?Y N 求 b b2， d dda da2， df df2 求中心距 a0，并圓整為 a ： 0 1 2 0( ) 2 c o sna m z z b??查取 Y?、 Yb，計算Zv Zv2，查 YFa、 Ysa，校核彎曲疲勞強度 求實際螺旋角 ]2)(a r c c o s [ 21 azzm n ??b查?。? K、 ZE、ZH、 Z?、 Zb ? 軟齒面？ 1F F a S a ε β FP12 KT Y Y Y Yb d mss??Y N 自己思考 N 為制造、檢測方便！ 精確到秒！ 167。 38 齒輪傳動的設(shè)計方法和參數(shù)選擇 《 機械設(shè)計 》 本章基本要求 ◆ 掌握齒輪傳動的失效形式及設(shè)計計算準則 ◆ 掌握直齒、斜齒圓柱及直齒錐齒輪的受力分析 ◆ 掌握直齒圓柱齒輪強度計算時的力學模型、應力類型、公式中各參數(shù)的意義及如何提高強度的主要措施；掌握斜齒圓柱和直齒圓錐齒輪強度計算方法 ◆ 掌握齒輪常用材料和熱處理方法 ◆ 能合理的選擇齒輪參數(shù)，在設(shè)計過程中能進行正確的數(shù)據(jù)處理（如圓整、取標準值） 167。 3 齒輪傳動 Fr、 Ft及 Fa方向的判斷及在圖上的正確標示，各力之間對應關(guān)系 ◆ 理解強度計算時為什么要用計算載荷？了解四個載荷系數(shù)的物理意義及影響因素 ◆ 能根據(jù)齒輪的尺寸、生產(chǎn)條件來選擇毛坯與具體的結(jié)構(gòu)形式 《 機械設(shè)計 》 P69 題 33，題 36 作業(yè) 下次上課時交