【正文】 d:ψ d =b/d1 齒寬系數(shù)越大，由強(qiáng)度公式推出，工作應(yīng)力越小， 越容易滿(mǎn)足強(qiáng)度條件不失效。但當(dāng) d1一定時(shí) , 增大齒寬系數(shù)必然增大齒寬 , 而輪齒越寬 , 載荷能力越高 , 但載荷沿齒寬分布的不均勻性增大 , 而使傳動(dòng)能力降低， 因此 , 齒寬系數(shù)應(yīng)選擇適當(dāng)。 通常相對(duì)于軸承 對(duì)稱(chēng)布置的齒輪， 由于不容易產(chǎn)生載荷沿齒寬分布的不均勻性，故 ψ d可取較大值，反之取小值。而且是一系列的數(shù)值。 通常開(kāi)式取 ；閉式軟齒面取 ；閉式硬齒面取 已知條件：功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比等 設(shè)計(jì)：確定齒輪副材料及熱處理；主要參數(shù)、幾何尺寸及齒輪結(jié)構(gòu)；選擇精度等級(jí)并繪制齒輪工作圖。 1. 確定齒輪副材料及熱處理方法 2. 按強(qiáng)度條件確定基本參數(shù) 選擇公式計(jì)算 a或 m。 3. 確定齒輪 Z1≥17, 一般常取 2040。 Z2=iZ1 并圓整。 五、設(shè)計(jì)計(jì)算的步驟 5. 校核 6. 計(jì)算齒輪的幾何尺寸 7. 確定齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 8. 確定齒輪精度并繪制齒輪工作圖 回顧： ，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 ，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 ，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 （ 877GMGB1009588) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 一、齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) 的形成 : 圓柱齒輪是有一定寬度的，因此輪齒的齒廓沿軸線(xiàn)方向形成一曲面。 (1).直齒輪輪齒漸開(kāi)線(xiàn)曲面 : 發(fā)生面與基圓柱相切于母線(xiàn)，當(dāng)平面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，其上與母線(xiàn)平行的直線(xiàn) KK在空間所走過(guò)的軌跡即為漸開(kāi)線(xiàn)曲面， : 發(fā)生面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，其上與母線(xiàn)成一傾斜角 β b的斜直線(xiàn) KK在空間所走過(guò)的軌跡為漸開(kāi)線(xiàn)螺旋面，該螺旋面即為斜齒圓柱齒輪齒廓曲面 .β b稱(chēng)為基圓柱上的螺旋角。 (1).直齒圓柱齒輪嚙合時(shí) :齒面的接觸線(xiàn)均平行于齒輪軸線(xiàn)。因此輪齒是沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合、同時(shí)脫離嚙合的，載荷沿齒寬突然加上及卸下。因此直齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和噪聲，不適合用于高速和重載的傳動(dòng)中。 (2). 斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí) :斜齒輪的齒廓是逐漸進(jìn)入嚙合、逐漸脫離嚙合的。如圖所示，斜齒輪齒廓接觸線(xiàn)的長(zhǎng)度由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸，載荷也不是突然加上或卸下的，因此斜齒輪傳動(dòng)工作較平穩(wěn)。 三、 斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 斜齒輪的輪齒為螺旋形，在垂直于齒輪軸線(xiàn)的端面（下標(biāo)以 t表示）和垂直于齒廓螺旋面的法面（下標(biāo)以 n表示）上有不同的參數(shù)（端面參數(shù)和法面參數(shù)）。斜齒輪的端面是標(biāo)準(zhǔn)的漸開(kāi)線(xiàn)，但從斜齒輪的加工和受力角度看，斜齒輪的法面參數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 圖所示為斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖，螺旋線(xiàn)展開(kāi)成一直線(xiàn)，該直線(xiàn)與軸線(xiàn)的夾角 β 稱(chēng)為斜齒輪在分度圓柱上的螺旋角，簡(jiǎn)稱(chēng)斜齒輪的螺旋角。） 意義：表示輪齒的傾斜程度 大?。焊鲌A柱的螺旋角不同，一般提到的是分度圓柱上的螺旋角 β （ β 越大，重合度越大，但嚙合時(shí)產(chǎn)生軸向力也越大 )故常取 820176。 旋向：左旋，右旋（沿軸向輪齒向哪側(cè)上升） ** ?? nan ch???????c o sc o s****ntanatcchh 斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算 斜齒輪端面參數(shù)帶入直齒輪的計(jì)算公式 2 、斜齒輪傳動(dòng)可通過(guò)在一定范圍內(nèi)調(diào)整螺旋角的大小來(lái)湊配中心距 四 .斜齒輪嚙合傳動(dòng) （斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合） 一對(duì)外嚙合斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件為： 1）兩斜齒輪的法面模數(shù)相等； 2）兩斜齒輪的法面壓力角相等； 3）兩斜齒輪的螺旋角大小相等，方向相反。 考慮內(nèi)嚙合？ 斜齒輪的重合度比直齒輪大，故傳動(dòng)平穩(wěn)。 ?? ??? ??端面重合度 附加重合度 五、斜齒輪的當(dāng)量齒輪和齒數(shù) 在垂直于齒輪軸線(xiàn)的端面（下標(biāo)以 t表示）和垂直于齒廓螺旋面的法面（下標(biāo)以 n表示）上有不同的參數(shù)（端面參數(shù)和法面參數(shù)）。斜齒輪的端面是標(biāo)準(zhǔn)的漸開(kāi)線(xiàn)，（但由于切削時(shí)是沿著螺旋齒槽的方向進(jìn)刀的， 法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同。 受力分析時(shí)，也沿法面研 究。）從斜齒輪的加工和 受力角度看，必須知道斜 齒輪的法面齒形。 通常 按照近似方法分析法面齒 形。 獲得方法 : 一 .計(jì)算方法 大強(qiáng)度計(jì)算方法。 同直齒輪，只是受力復(fù)雜。 二、受力分析（正壓力與軸線(xiàn)不垂直） 11t 2dTF ??? c os2c os39。 11tdTFF ?????c o st a n2t a n39。1n1nrdTFF ??11ta t a n2t a ndTFF ?? ????? c o sc o s2c o s39。n11nn dTFF ??圓周力 Ft和徑向力 Fr的方向判斷與直齒輪傳動(dòng)相同， 軸向力 Fa沿齒輪軸線(xiàn)方向，指向是根據(jù) “主動(dòng)輪左右手法則”來(lái)確定： 手 : 主動(dòng)輪的旋向， 四指環(huán)繞方向：主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向， 拇指指向：主動(dòng)輪上的軸向力方向 從動(dòng)輪軸向力方向與主動(dòng)輪相反。 Ft1=Ft2； Fr1=Fr2； Fa1=Fa2。 與直齒圓柱齒輪的計(jì)算相似包括 : 齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒和齒根彎曲疲勞勞強(qiáng)度計(jì)算 ,但它的受力情況是按 輪齒的 法向 進(jìn)行的。與直齒圓柱齒輪相比斜齒圓柱齒輪齒面接觸線(xiàn)傾斜， 重合度增大 。這些都提高了接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。 (1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度 校核公式 設(shè)計(jì)公式 三、斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 表的修正 (2).齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 校核公式為： 設(shè)計(jì)公式為： 式中齒形系數(shù) YFa和應(yīng)力修正系數(shù) Ys， 應(yīng)按斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù) ZV由表查取。 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 一 .圓錐齒輪概述： 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞空間兩相交軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種齒輪機(jī)構(gòu)，其輪齒分布在圓錐體上，齒形從大端到小端逐漸變小。圓柱齒輪中的有關(guān)圓柱均變成了圓錐。 為計(jì)算和測(cè)量方便，通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。 一對(duì)圓錐齒輪兩軸線(xiàn)間的夾角 Σ 稱(chēng)為軸角。其值可根據(jù)傳動(dòng)需要任意選取，在一般機(jī)械中，多取 Σ ＝ 90176。 。 圓錐齒輪 （按齒形不同） 直齒圓錐齒輪： 斜齒圓錐齒輪： 曲齒圓錐齒輪： 由于設(shè)計(jì)、制造、安裝方便，應(yīng)用最廣 介于兩者之間，傳動(dòng)較平穩(wěn)，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單 傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，用于高速，重載傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 曲齒圓錐齒輪傳動(dòng) 二、種類(lèi) 三、錐齒輪的齒廓曲線(xiàn)、背錐和當(dāng)量齒數(shù) 直齒圓錐齒輪齒廓的形成 如圖，一個(gè)圓平面 S與一個(gè)基圓錐切于直線(xiàn) OC，圓平面半徑與基圓錐錐距 R 相等，且圓心與錐頂重合。當(dāng)圓平面繞圓錐作純滾動(dòng)時(shí)，該圓平面上直線(xiàn) OC在空間運(yùn)動(dòng)的軌跡所形成的漸開(kāi)線(xiàn)曲面即為圓錐齒輪的齒廓曲面。由于發(fā)生面上 C點(diǎn)所產(chǎn)生的漸開(kāi)線(xiàn)位于以 O 為中心、錐距 R 為半徑的球面上，故此漸開(kāi)線(xiàn)又稱(chēng)為球面漸開(kāi)線(xiàn)。 由于球面漸開(kāi)線(xiàn)無(wú)法展開(kāi)，給設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)很大的不便，為了便于研究球面漸開(kāi)線(xiàn)，人們?cè)O(shè)法尋找了近似的齒廓曲線(xiàn)來(lái)代替球面漸開(kāi)線(xiàn)。 背錐：過(guò)分度圓錐上的點(diǎn) A作 AO1垂直 AO交錐齒輪的軸線(xiàn)于點(diǎn) O1，以 OO1為軸線(xiàn)， O1A為母線(xiàn)作圓錐 O1AB。這個(gè)圓錐稱(chēng)為背錐。 當(dāng)量齒輪 兩背錐展成平面后得到兩個(gè)扇形齒輪，將兩扇形齒輪的輪齒補(bǔ)足，使其成為完整的圓柱齒輪，那么它們的齒數(shù)將增大為 ZV1和 ZV2。這兩個(gè)假想的直齒圓柱齒輪叫當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)。 注意： 。當(dāng)量齒數(shù)不一定是整數(shù)。 : (1)一般精度的錐齒輪常采用仿形法加工，銑刀的號(hào)碼應(yīng)按當(dāng)量齒數(shù)來(lái)選擇； (2)在齒根抗彎強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要按當(dāng)量齒數(shù)來(lái)查取齒形因數(shù)； (3)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) Zmin 可通過(guò)當(dāng)量齒數(shù)來(lái)計(jì)算， ⑴ 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)及幾何尺寸是以 輪齒大端 為標(biāo)準(zhǔn)的。規(guī)定 錐齒輪大端模數(shù) 與 壓力角 為標(biāo)準(zhǔn)值。 基本參數(shù)和正確嚙合條件 ⑵ 正確嚙合條件： 圓錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，且錐距相等，錐頂重合 錐齒輪軸 實(shí)心式 腹板式 帶肋腹板式 齒輪傳動(dòng)時(shí)，相嚙合的齒面間有相對(duì)滑動(dòng)，因此就要發(fā)生摩擦和磨損，增加動(dòng)力消耗，降低傳動(dòng)效率，特別是高速傳動(dòng)，就更需要考慮齒輪的潤(rùn)滑。 輪齒嚙合面間加注潤(rùn)滑劑，可以避免金屬直接接觸，減少摩擦損失，還可以散熱及防銹蝕。因此，對(duì)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑，可以大為改善齒輪的工作狀況，且保持運(yùn)轉(zhuǎn)正常及預(yù)期的壽命 一、潤(rùn)滑劑的選擇 齒輪傳動(dòng)常用的潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。最常用的是潤(rùn)滑油。 。 （潤(rùn)滑脂是在潤(rùn)滑油中加入稠化劑形成的脂狀潤(rùn)滑劑，又稱(chēng)黃油或干油，流動(dòng)性小，不易流失，但摩擦損耗大，故用于不易加油或低速。） ，應(yīng)根據(jù)齒輪的工作情況（轉(zhuǎn)速高低、載荷大小、環(huán)境溫度 等），選擇潤(rùn)滑劑的粘度、牌號(hào)。 表 516 表 517 二、齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式 開(kāi)式及半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，或速度較低的閉式齒輪傳動(dòng)，通常用 人工周期性 加油潤(rùn)滑，所用潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。 通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤(rùn)滑方法根據(jù)齒輪的圓周大小而定。當(dāng)齒輪的圓周速度 v12m/s時(shí)，常將大齒輪的輪齒進(jìn)入 油池 中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。這樣，齒輪在傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入油中的深度可視齒輪的圓周速度大小而定，對(duì)圓柱齒輪通常不宜超過(guò)一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于 10mm；對(duì)圓錐齒輪應(yīng)浸入全齒寬，至少應(yīng)浸入齒寬的一半。在多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，可借帶油輪將油帶到未進(jìn)入油池內(nèi)的齒輪的齒面上。 油池中的油量 .一般深度 ﹥ 3050mm,以避免雜質(zhì)攪起。且充足的油量便于散熱。對(duì)單級(jí)傳動(dòng)，每傳遞 1kW的功率，需油量約為 ～ 。對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)，需油量按級(jí)數(shù)成倍地增加。 當(dāng)齒輪的圓周速度 v12m/s時(shí)，應(yīng)采用 噴油潤(rùn)滑 （右圖），即由油泵或中心油站以一定的壓力供油，借噴嘴將潤(rùn)滑油噴到輪齒的嚙合面上。 當(dāng) v≤25m/s 時(shí)，噴嘴位于輪齒嚙入邊或嚙出邊均可； 當(dāng) v25m/s時(shí)，噴嘴應(yīng)位于輪齒嚙出的一邊，以便借潤(rùn)滑油及時(shí)冷卻剛嚙合過(guò)的輪齒，同時(shí)亦對(duì)輪齒進(jìn)行潤(rùn)滑。 小 結(jié)