【正文】 對斜齒圓柱齒輪及直齒錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，應(yīng)根據(jù)它們的傳動特點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為當(dāng)量直齒圓柱齒輪后再進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，但需注意它們的計(jì)算與直齒圓柱齒輪計(jì)算的異同點(diǎn)。 ④ 理解齒輪計(jì)算中要用計(jì)算載荷而不用名義載荷的道理，了解載荷系數(shù)（ KA 、Kv、 Kα、 Kβ ）的物理意義及其影響因素，采取哪些措施可減小載荷系數(shù)。 主目錄 ③ 熟練掌握齒輪傳動的受力分析方法。 2. 重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn) 是掌握在不同工況下齒輪傳動的失效形式；各類齒輪傳動的受力分析；圓柱 齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的重要基本概念； 難點(diǎn) 是齒輪傳動的受力分析及方向判斷 。 110 作業(yè)： 10 10 111 本章內(nèi)容： 1. 基本要求 ① 掌握不同條件下齒輪傳動的輪齒損傷與失效形式的特點(diǎn)、失效部位、失效機(jī)理、防止或減輕失效的措施，以及針對不同失效形式的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。 選用時，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），選擇潤滑劑的粘度、牌號。 106 高速齒輪傳動采用噴油潤滑的理由： 1)v過高，油被甩走，不能進(jìn)入嚙合區(qū)； 2)攪油過于激烈，使油溫升高，降低潤滑性能； 3)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。 開式及半閉式或低速 齒輪傳動常采用人工定期潤滑。 一、潤滑的目的 齒輪傳動時，齒面間產(chǎn)生摩擦和磨損，增加能量消耗。 ① 當(dāng) v≤ 12 m/s時，采用油池潤滑。 105 油池潤滑 采用惰輪的油池潤滑 噴油潤滑 167。 但不小于 10 mm e = ds 。 h2 = h1 。 dh= ds (鑄鐵 ) lh= (.~) ds ,并使 lh ≥b c= 。 ? = (~4) me 。 lh= (.~) ds c= (~)b 。 ? = (~4) me 。 102 dh= ds 。 δ =(.~4) mn ,但不小于 8 mm d0和 d按結(jié)構(gòu)取定。 δ =(.~4) mn ,但不小于 8 mm d0和 d按結(jié)構(gòu)取定，當(dāng) d 較小時可不開孔 3. 腹板式齒輪 d d0 b d s d h d a 斜度 1:10 lh δ c 101 3. 腹板式齒輪 dh= ds 。 1. 齒輪軸 二、常見的結(jié)構(gòu)形式 e 圓柱齒輪： e 2 mt e 圓錐齒輪： e m 99 圓錐齒輪軸 圓柱齒輪軸 2. 實(shí)心齒輪 100 dh= ds 。 一、概述 98 直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時，可以將齒輪與軸做成一體，稱為 齒輪軸 。 方法： 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主 即在綜合考慮齒輪幾何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及經(jīng)濟(jì)性等 各方面因素的基礎(chǔ)上，按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，再根據(jù)推薦的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算。 錐齒輪模數(shù)（ GB1236890） mm … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10… 例 105 97 167。 M P abm YYKF FmSaFatF ][ ?? ??載荷系數(shù) K的計(jì)算 ： K＝ KA Kv Kα Kβ （ 1） KA ： 同前 表 102 使用系數(shù) KA 說明： 94 軸承系數(shù) （ 2） 動載系數(shù) Kv按比直齒輪低一級精度選取。試在圖中標(biāo)出： (1)各輪的轉(zhuǎn)向； (2)欲使軸 Ⅱ 上所受的軸向力能相互抵消一部分，試確定斜齒輪 3和 4的旋向； (3)標(biāo)出各齒輪在嚙合點(diǎn)處所受的軸向力 Fa、徑向力 Fr和圓周力 Ft的方向； Fa2 Fa3 93 三、 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 一對直齒圓錐齒輪傳動與其當(dāng)量齒輪的強(qiáng)度近似相等。sinδ 1=cosδ 2 cosδ 1=sinδ 2 當(dāng) δ 1+δ 2 = 90? 時，有： Ft1 =Fa2 Fa1 =Ft2 于是有： Fn α α α δ δ 二、 輪齒受力分析 92 例題：如圖所示為一圓錐 —斜齒圓柱齒級減速器。的直齒錐齒輪傳動： 一、設(shè)計(jì)參數(shù) 大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值， 21121212 c o t ?? tgddddzzumm ?????222122 ?????????????? ddRRbRdddd 22m11m ???錐距： 當(dāng)量齒輪的錐距： Rm= 令 ?R=b/R為齒寬系數(shù)，設(shè)計(jì)中常取 : 　則有： )( Rm ??? dd?R =~ R d 1 d2 b b/2 δ 1 δ 2 dm2 d m1 90 22112co sco s uzz ????coscos?uv?co smmv mdz ?mvv mrz 2?R d 1 d2 b b/2 δ 1 δ 2 dm2 d m1 δ 1 δ 2 α a o1 o2 111 co s2 ?mvdr ?222 co s2 ?mvdr ?當(dāng)量齒輪分度圓直徑： o1 o2 mvv mdz ?12vvv zzu ?當(dāng)量齒輪的齒數(shù)： ?cosz?當(dāng)量齒輪的齒數(shù)比： 為了保證不根切，應(yīng)有： Zv≥17 平均模數(shù)： )(Rm ??? mm91 δ 1 dm1 2 p 112mt dTF ?111 c o sc o s39。 118 直齒圓錐齒輪傳動 （ ∑=90176。 近似公式： [σH] =（ [σH] 1 + [σH] 2 ） / 2 89 dm是平均分度圓直徑 RbRbR ???2121?? ud 強(qiáng)度計(jì)算時，是以錐齒輪 齒寬中點(diǎn) 處的當(dāng)量齒輪 作為計(jì)算時的依據(jù)。 3) 齒頂面比齒根面具有較高的接觸疲勞強(qiáng)度。 強(qiáng)度同時取決于大齒輪和小齒輪。 按 當(dāng)量齒輪 計(jì)算強(qiáng)度： 斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。 83 105 齒形系數(shù) YFa以及應(yīng)力校正系數(shù) YSa YFa YSa YFa YSa Z(Zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Z(Zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 ∞ 注： 1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = (m模數(shù) ) 2)對內(nèi)齒輪：當(dāng) α =20? 、 h*a= C*= 、 ρ = 時， 齒形系數(shù)： YFa = 。 βb pbt b p a 載荷系數(shù) K： K＝ KA Kv Kα Kβ LKFp nca ?單位長度上的載荷： 80 表 102 使用系數(shù) KA 載荷系數(shù) K： K＝ KA Kv Kα Kβ 81 0 10 20 30 40 50 m/s 十分精密的齒輪裝置 10 8 7 6 Kv 9 表 103 齒間載荷分配系數(shù) Kα 精度等級 II組 5 6 7 8 5級及更低 KAFt/b ≥ 100N/mm 100N/mm 經(jīng)表面硬化的直齒輪 經(jīng)表面硬化的斜齒輪 ≥ 未經(jīng)表面硬化的直齒輪 未經(jīng)表面硬化的斜齒輪 ≥ K Hα K Fα K Hα K Fα K Hα K Fα K Hα K Fα ≥ ≥ ≥ ≥ 82 三、齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度計(jì)算 YFa 齒 形系數(shù)； 按 當(dāng)量齒輪 計(jì)算強(qiáng)度： 斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。 近似計(jì)算公式： bc os ?e abL ?btbαtncac o sc o sc o s?a?ebKFLKFp ??代入得： tαtc o s aebKF?εα 端面重合度 ,可查圖 1026 ?=8186。 16′04″ 79 αt rb1 ra1 r1 r2 rb2 ra2 O2 O1 由于 Fa∝ tan?，為了不使軸承承受的軸向力過大，螺旋角 ?不宜選得過大，常在 之間選擇。 1）低速軸小齒輪左旋，大齒輪右旋，中間軸上兩齒輪旋向相同才能使軸向力相反。 107 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 一、 輪齒上的作用力 ω 1 T1 112dTFt ??tgFF ta ? ?ac os ntr tgFF ?圓周力： 徑向力： 軸向力： 輪齒所受總法向力 Fn可分解為三個分力 : Fr Ft Ft 長方體底面 長方體對角面即輪齒法面 F’=Ft /cosβ Fr = F’ tgαn αn Fr Fn F’ αn Fn P Fa Fa ?a?a c o sc o sc o sc o s ntbttnFFF ??76 1 主動 2 1tF2tF1aF2aF2rF1rF1 主動 2 1aF1 主動 2 1aF嚙合傳動中，輪齒的受力分析 將 Fn 分解 11t 2dTF ??ac o sta ntr nFF ?切向力： 徑向力： a ta ntFF ??軸向力： （ 10－ 5） 斜齒輪受力 軸向力 Fx的方向：用“主動輪左右手法則”判斷。 其失效形式為磨損，點(diǎn)蝕形成之前齒面已磨掉。