【正文】 計(jì)算后向上圓整成標(biāo)準(zhǔn)值 31][)(42211???izYKTmFRRFm???M P azbm YKT FmFF ][2121 ?? ??設(shè)計(jì)時(shí)取大值代入 按當(dāng)量齒數(shù) zv = z/cosδ查取 ? 已知：轉(zhuǎn)動(dòng)方向，如圖 ? 求：齒輪 2的旋向，并畫出齒輪 3各力的方向 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 解： 例題 習(xí)題 Fr3 Ft2 Ft3 1 2 3 4 Fa3 Fa2 Fa1 Fr2 516 齒輪的構(gòu)造 齒輪的結(jié)構(gòu)形式 : → 由直徑確定 齒輪軸 － ｅ ≤(2～ )mn （輪與軸同材料） 實(shí)心齒輪 腹板式齒輪 輪幅式齒輪 組裝式齒輪 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 自學(xué) 。 ?? acac?分度圓直徑 d： ? ?d=mtz=zmn/cos? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ?中心距 a ： ? ?a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/2cos? ?其余見 p207表 9?8 3 其它幾何尺寸 B ? pt ? ? d d 三、斜齒輪的嚙合傳動(dòng) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 1 正確嚙合條件 2 重合度 3 當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù) 4 小結(jié) 1 正確嚙合條件 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 螺旋線旋向判別： ? 將齒輪軸線垂直，螺旋線右邊高 —— 右旋 ? 螺旋線左邊高 —— 左旋 ? mn1= mn an1= an2 （ mt1= mt2 、 at1= at2 ） ? 外嚙合： ?1 = ? ?2 ? 內(nèi)嚙合： ?1 = ?2 左旋 右旋 ? 直齒輪傳動(dòng)： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 斜齒輪傳動(dòng) ： 2 斜齒輪傳動(dòng)的重合度 B B ?b L ?L ` B1 B1 B2 B2 pLpLt??a?tpL????軸面重合度 端面重合度 nmB??s in?btbpBtg???a? ??? ??實(shí)際嚙合區(qū) 實(shí)際嚙合區(qū) 問題討論 ： ?? 仿形法加工斜齒輪如何確定刀號(hào) ?? 范成法加工斜齒輪，無根切最少齒數(shù)如何確定 ?? 與法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪是什么樣的齒輪 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ?? 法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應(yīng)按法面齒形確定刀號(hào) ?? 無根切最少齒數(shù)應(yīng)依法面齒形為依據(jù) ? 當(dāng)量齒輪 ： 與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)奶摂M的直齒圓柱齒輪 ? 當(dāng)量齒數(shù) zv： 當(dāng)量齒輪的齒數(shù) 3 當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù) 橢圓： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 當(dāng)量齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zv: 當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù) ? a b C ? 當(dāng)量齒輪 C 模 數(shù) ？ ?co s2da ?2db??? 22c o s2dba ??nm?2?2c o sntmzm??vz?3cosz??2cosnmd?? 當(dāng)量齒輪 (數(shù) )的意義 : ? 據(jù) zv 選銑刀 ? 無根切最少齒數(shù) zmin = zvmin cos3? ? 計(jì)算輪齒強(qiáng)度 節(jié)點(diǎn)處曲率半徑 ? 斜齒輪的幾何參數(shù)分 端面參數(shù) (t)、 法面參數(shù) (n) ? 加工斜齒輪的輪齒時(shí)，刀具沿螺旋齒槽方向切削 ? 法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同 ? 定義法向模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ? 法面參數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) ，也是斜齒輪的強(qiáng)度計(jì)算參數(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動(dòng)與直齒輪的嚙合傳動(dòng)一樣 ? 端面參數(shù)也可以認(rèn)為是斜齒輪的幾何計(jì)算參數(shù) 4 小結(jié) ? ? a’ b’ an a c b at 四、斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 缺點(diǎn)： ? 工作時(shí)產(chǎn)生軸向力： 螺旋角越大，軸向力越大 ? 解決： 控制螺旋角大小、人字齒 優(yōu)點(diǎn)： ? 嚙合性能好： 輪齒進(jìn)入和脫離嚙合漸進(jìn)漸退，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小 ? 重合度大： 相對(duì)提高齒輪承載能力，延長壽命 ? 范成加工不易根切 ? 制造成本與直齒輪同 Fn Fr Fa ? Fn Fr Fa Fn Fr Fa Fa = Ft tg? 人字齒輪 513 斜齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算 一、 作用力的分析 二、 輪齒表面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 三、 輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 條件：標(biāo)準(zhǔn)齒輪并忽略摩擦力 β— 螺旋角 , αn — 法面壓力角 , αt—端面壓力角 ? 圓周力 Ft: ? 徑向力 Fr: ? 軸向力 Fa: ? 法向力 Fn: 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 各力關(guān)系： ? Ft1= ? Ft2 Fr1= ? Fr2 Fa1= ? Fa2 一、作用力的分析 11 /2 dTF t ??a co s/t a n ntr FF ??t a nta FF ??a c o sc o s/ ntn FF ?? 徑向力 Fr： 指向各自圓心 ? 圓周力 Ft： 利用轉(zhuǎn)向判斷 ? 主動(dòng)輪 —— 與轉(zhuǎn)向相反 ? 從動(dòng)輪 —— 與轉(zhuǎn)向相同 ? 軸向力 Fa： 取決于齒輪的轉(zhuǎn)向和輪齒的旋向 ? 用“ 主動(dòng)輪左、右手方法 ”來判斷： ? 主動(dòng)輪為右旋，握緊右手，四指彎曲方向表示主動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向，拇指的指向即為作用在主動(dòng)輪上軸向力 Fa的方向；若主動(dòng)輪為左旋，用左手 ? ★ 不能用在從動(dòng)輪上 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 例 1： 方向判定 Ft1 Fr1 Fr2 Ft2 Fa1 Fa2 ? 與直齒輪相比，其特點(diǎn)： ? 總合力作用于法平面內(nèi) ；重合度大；接觸線是傾斜的、變化的；螺旋角對(duì)疲勞強(qiáng)度有利 ? 斜齒輪強(qiáng)度計(jì)算的模型： ? 斜齒輪法面上的當(dāng)量直齒輪 ? 把斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算問題轉(zhuǎn)化成直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算問題 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 校核公式 ： 設(shè)計(jì)公式 ： 法向模數(shù)： 二、輪齒表面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 M P aiibKTa HH ][)1(31231 ?? ????mmi KTiaHa321][)1(46 ????21c o s2zzamn ???？ 討論： 相同條件下，斜齒輪接觸應(yīng)力比直齒輪小，即斜齒輪接觸強(qiáng)度比直齒輪大，原因何在？ ? 與直齒輪相比，其特點(diǎn)： ? 接觸線傾斜；輪齒局部折斷 ? 斜齒輪強(qiáng)度計(jì)算的模型： ? 斜齒輪的彎曲強(qiáng)度計(jì)算也按當(dāng)量齒輪 進(jìn)行 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 校核公式 ： 設(shè)計(jì)公式 ： 三、輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 M P ambz YKTmbd YKT FnFnFF ][c o 21111 ??? ???mmiz YKTmFaFn3211])[1(?? ??討論： 斜齒輪與直齒輪比，哪一個(gè)彎曲應(yīng)力較小？ 哪一個(gè)彎曲強(qiáng)度大？ 514 圓錐齒輪傳動(dòng) 一、 概述 二、 當(dāng)量齒輪及當(dāng)量齒數(shù) 三、 幾何參數(shù)和尺寸計(jì)算 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 一、概述 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 分類： ? 直齒圓錐齒輪 ? 斜齒圓錐齒輪 ? 曲齒圓錐齒輪 ? 應(yīng)用： 傳遞交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般 ?=90176。ta n baact ?a39。ta nbacan ?a 39。39。； 航空用齒輪 α=25176。且認(rèn)為只有一對(duì)輪齒傳遞全部載荷 ? 輪齒的疲勞折斷與彎曲疲勞強(qiáng)度有關(guān) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 法向力可以分解為兩個(gè)分力： ? 彎曲分力 FH = Fn cos? ? 壓縮分力 Fv = Fn sin? 一、作用力的分析 FH FV Fn Fn ? ? s1 l ? 危險(xiǎn)剖面的彎曲應(yīng)力為： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 校核公式： 設(shè)計(jì)公式： 二、輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? 注意： 1 齒寬系數(shù)、齒數(shù) z1 2 許用彎曲應(yīng)力 [?F]： 3 [?F]的取值 : min([?F]1/YF1, [?F]2/YF2) FtnF YbmFbslFWM ????21c o s6 ??YF為齒形系數(shù)，只與齒形有關(guān)，即與壓力角、齒頂高系數(shù)、齒數(shù)有關(guān)，而與模數(shù)無關(guān)。tana 一、作用力的分析 Fn Fr Ft a T1 －小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 , Ｎ 加工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低 范成法 — 齒條插齒 切削 空回 v ? 范成 讓刀 復(fù)位 v=?d/2= ?mz/2 ?動(dòng)畫 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) ? 優(yōu)點(diǎn)： 同一把刀具可加工出 m,a相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。三、重合度 1 漸開線齒廓傳動(dòng)平穩(wěn)性 ? 嚙合線 : 嚙合點(diǎn)的軌跡 N1N2 ? 嚙合點(diǎn)的公法線： N1N2 ? 二基圓內(nèi)公切線： N1N2 ? 接觸點(diǎn)正壓力方向： N1N2 ? 基圓的內(nèi)公切線 N1N2為 (理論 )嚙合線 ? 嚙合點(diǎn)均在嚙合線 N1N2上 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) rb2 O2 ?1 ?2 N2 O1 rb1