【正文】 不一樣 ， 參數(shù)也不一樣 。 在端面內(nèi)，斜齒輪的齒廓曲線為漸開線，相當(dāng)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，滿足定傳動(dòng)比要求。 11－ 5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 復(fù)習(xí)：齒廓曲面的 形成 及嚙合特點(diǎn) 1 2 β b 嚙合面 基圓柱 漸開線螺旋面 K K 齒面接觸線 齒面接觸線始終與 KK線平行并且位于兩基圓柱的內(nèi)公切面上。 60=48 mm 圓整該數(shù)值，并取 b=b2=50 mm b1=55 mm FPFSF YzbmKT ?? ??1212 0 0 0式中復(fù)合齒形系數(shù) YFS=YFaYSa 由 x1=0 z1=24 , x2=0 z2=115 查圖得 YFs1=， YFs2=4 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 m i n ?? FST SYaNFSTFFP MPYSYm i nl i m?? ?aFF MPMP 210225 2l i m1l i m ?? ??按小齒輪調(diào)質(zhì)硬度中間值 240HBS，大齒輪正火硬度中間值 190HBS，查圖得 已知 1218281??????NN YYNN 則得齒 根 彎 曲強(qiáng)度足 夠M P aM P a大 齒齒輪齒 根 彎 曲 應(yīng) 力應(yīng) 校核大 齒輪YYYYM P aM P a則 ：FPFFPFSFPFSFPFSFPFSFPFP3004321300221032122252221122221121???????????????????????????????發(fā)生面 A A β b K K 斜直線 KK的軌跡 —— 斜齒輪的齒廓曲面 → 漸開線螺旋面 β b － 基圓柱上的 螺旋角 KK線上每一點(diǎn)都產(chǎn)生一條漸開線 ， 其形狀相同而起始點(diǎn)不在同一條母線上 。 = mm ④ 計(jì)算中心距 a=(d1+d2)/2=(60+)/2= mm ⑤ 計(jì)算齒輪工作寬度 b b=ψd 179。 108 求齒輪壽命系數(shù)，由圖查得 求工作硬化系數(shù) 因?yàn)閮升X輪均為軟齒面，故 計(jì)算較小的許用接觸應(yīng)力 aWNHHHPHP MPZZS 540m i n2l i m2 ???? ???2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 ①試算 d1 ? ? ? ?mmuuKTddHP)4501(76711767323121??????????????????② 計(jì)算模數(shù) m=d1/z1= 取模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 , m= mm ③ 按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)計(jì)算實(shí)際的分度圓直徑 d1=z1 m=24179。 108 N2=N1/u=179。 300179。 (2179。 960179。 ⑤ 求許用接觸應(yīng)力。 設(shè)計(jì)公式為 ? ?3 12111 1 2uuKTZddHPE????????????? ?3 12111767uuKTddHP ????????????1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ① 因?yàn)閮奢喚鶠殇撝戚?，則 ② 求小齒輪轉(zhuǎn)矩 mNnPT ???? 595509550111aWNHHHP MPZZS m i nl i m?? ?aH MP5801lim ??③ 選取 ψd。 24=，取 115。取小齒輪材料為 45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度 229~286HBS（中間值 240）；大齒輪材料為 45號(hào)鋼（正火處理），硬度為169~217HBS（中間值 190），小齒輪硬度與大齒輪硬度差 HBS1HBS2=50HBS (要求硬度差 30~50）選擇合理。 2) 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度 不高，齒輪選用８級(jí)精度即可。帶式運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 增速傳動(dòng) —— u = 1/i 例：試設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的高速級(jí)齒輪傳動(dòng)，已知 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù)比 u=。 齒輪 精度 等級(jí)選擇 五 、 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 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=2440 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↓ ， 切除材料 ↓ ， 膠合 ↓ ， 接觸強(qiáng)度不變 但 σ F↑ ， σ FP一定時(shí)，彎曲強(qiáng)度 ↓ ψ d ψ d對(duì)傳 動(dòng)影響 ψ d↓↓ b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． 81． 4； 非對(duì)稱布置時(shí)：偏載大 ， ψ d = 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≥ 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 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 。d1 ， 將其代人上式 ， 整理后即得按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的小齒輪分度圓直徑 1dbd ??2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算式 選擇齒輪材料及熱處理方法 → 選擇齒數(shù) Z 齒寬系數(shù) ψ d → 計(jì)算 d1 → 按所選 Zl求出 → 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列確定 模數(shù) m 11zdm ?設(shè)計(jì)計(jì)算步驟： ? ?3 12111 1 2uuKTZddPHE????????????mm 提高接觸強(qiáng)度措施： 1） ↑ d或 a 2）適當(dāng) ↑ b（ ψ d） 3）采用正角度變位傳動(dòng) 4）改善材料及熱處理（ ↑ HBS→ ↑ σ HP） 5）適當(dāng) ↑ 齒輪精度 ? ?HPEH uubdKTZ ?? ??? 11 1 2211 —國標(biāo)規(guī)定精度等級(jí)為： 0、 3… 13個(gè)等級(jí) ， 0級(jí)為最高級(jí) ， 12級(jí)為最低級(jí) ， 常用 8級(jí) 。 說明： ② 因兩齒輪的材料 、 齒面硬度等可能不同 ， 則兩輪的許用接 觸應(yīng)力不一定相等 (σ HP1≠ σ HP2 )， 因此 ， 計(jì)算時(shí) ， 許用接 觸應(yīng)力應(yīng)取 σ HP= min（ σ HP1， σ HP2） 。 ??? 24c o ss i n2nisZ H ??—— 稱為 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ， 2． 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 ? ?HPEH uubdKTZ ?? ??? 11 1 22111112 0 0 0dTFt ? 5240s i n4 ????HZ將 ， 代人式中，可得： ① 兩輪的齒面接觸應(yīng)力為作用力與反作用力的關(guān)系 ， 而 σ H 計(jì)算時(shí)綜合考慮兩輪的材料和曲率半徑 ， 故兩輪齒面接觸 應(yīng)力相等 。 一對(duì)齒輪在節(jié)點(diǎn)接觸 → 一對(duì)以N N2為圓心， ρ 1 = N1C 、 ρ 2 = N2C為半徑的兩圓柱體在節(jié)點(diǎn)處的接觸。 104 鍛 鋼 鑄 鋼 — — 球墨鑄鐵 — — — 灰鑄鐵 — — — — 表 113 彈性系數(shù) MPa2） 齒輪齒面接觸應(yīng)力 σ H 計(jì)算 ∵ 節(jié)點(diǎn)處一般僅一對(duì)齒嚙合，承載較大； 點(diǎn)蝕往往在節(jié)線附近的齒根表面出現(xiàn)。 104 179。 104 179。 ZE —材料的彈性系數(shù) , 彈性系數(shù)用以考慮材料彈性模 量 E和泊松比 μ 對(duì)赫茲應(yīng)力的影響 ， ZE值列于表 113中 。 齒輪在交變接觸應(yīng)力作用下 ， 輪齒表面產(chǎn)生疲勞點(diǎn) 蝕 ， 要避免點(diǎn)蝕 ， 則應(yīng)使 σ H≤σ HP（ 許用 接觸應(yīng)力 ） 四、齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 1． 齒面接觸應(yīng)力 σ H計(jì)算 1) σ H計(jì)算依據(jù) ——兩彈性圓柱體接觸應(yīng)力公式（赫茲 (H． Hertz)公式） σ H σ H 未受載荷為接觸線 受載荷時(shí)變?yōu)楠M窄接觸面 ρ 2 ρ 1 ?? ??????????? ????????11111222121LFZLFEEnEnH式中： Fn——作用于兩圓柱體上的法向力 ， N； L——兩圓柱體接觸長度 ,mm； E1 、 E2——兩圓柱體材料的彈性模量； μ μ 2——兩圓柱體材料的泊松比 。 設(shè)計(jì)計(jì)算公式使用說明： 計(jì)算步驟： 選擇齒輪材料及熱處理方法 → 選擇齒數(shù) Z 齒寬 系數(shù) ψ d → 計(jì)算 m → 圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 2） m應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ： 動(dòng)力傳動(dòng) m≥ ～ 2mm 一般機(jī)械 m=2～ 8mm 重型、礦山機(jī)械 m＞ 8mm 4． 提高輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的主要措施 強(qiáng)度條件： б F ≤б FP， 若出現(xiàn) б F б FP 的情況 ， 則必需 采取措施來提高其齒根彎曲強(qiáng)度 。 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 —— 根據(jù)齒輪工作能力決定齒輪參數(shù) （ 模數(shù) m） 取齒寬系數(shù) ψ d =b/d1，代入校核式可得 設(shè)計(jì)公式 32112022?????????FPFSdYzψKTm?mm 321?????????FPFSdYzψKTm?mm 或 ３ ） 對(duì)于 開式 齒輪傳動(dòng) ， 只按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ， 但考慮到齒 面磨損的影響 ， 將求得的模數(shù)增大 10%15%， 再圓整為標(biāo) 準(zhǔn)模數(shù) ， 或?qū)⒃S用應(yīng)力降低 20% 。 并代人 Ftlc = 2022 KT1/d1和 d1=mz1 M P aYZbm KTYYbm d KT FPFSSaFaF ?? ???12111 20 0020 00則可得 齒根彎曲強(qiáng)度校核式 ： 式中： K —— 載荷系數(shù) b2 b b1 b——兩輪的有效接觸齒寬， mm YFs—— 為載荷作用于齒頂時(shí)的復(fù)合齒形系數(shù) ， 由圖 11—18查取 圖 1118 X=0 16 注意： 通常兩嚙合齒輪材料的 б FP1≠б FP2；復(fù)合齒形系數(shù) YFS1和 YFS2也不相同 ， 則 σF1≠σF2， 故應(yīng) 分別校核兩嚙合齒輪 的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 。 對(duì)于標(biāo) 準(zhǔn)齒輪 ， YFa僅取決于 齒數(shù) Z。 YFa是反映輪齒齒形 （ 幾何形狀 ） 抗彎曲能力的系數(shù) ， YFa愈小 ， 輪齒的彎曲強(qiáng)度愈高 。 齒根危險(xiǎn)截面