【正文】 ???????msmhbmKFFFFtNorthwest Aamp。F University 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 第十一章 齒輪傳動 計(jì)算公式： FFn hKFM ?c o s?62FbsW ?????c o sc o s6c o s622FFFtFFFnF bshKFbshKFWM ???——齒形系數(shù) YFa 30186。 SF Fn Fncos?F Fnsin?F ?F hF ?F ?c 假設(shè)： 輪齒為一變截面的懸臂梁 全部載荷由一對齒承擔(dān) 載荷作用于齒頂 忽略壓、剪應(yīng)力的影響 ? 危險截面的確定 ： 30176。F University 30186。 SF Fn 危險截面的確定 ： 30176。F University 30186。F University 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 第十一章 齒輪傳動 一 、 受力分析： 計(jì)算目的 ： 防止輪齒彎曲疲勞折斷 理論根據(jù) ： 材料力學(xué) (懸臂梁 ) Fn Fn Fn Northwest Aamp。切向力使齒根產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力 , 徑向力對齒根產(chǎn)生壓應(yīng)力。 夾角且與齒根圓角相切的切點(diǎn)間連線的位臵。 計(jì)算時假設(shè)全部載荷僅由一對齒輪承擔(dān) , 并作用在輪齒的齒頂 , 受載輪齒視作懸臂梁。 ? ? 6)( 1 1M P alimHHH S?? ?~ ~ ~ SF ~ ~ SH 重要的傳動、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪 硬齒面 軟齒面 安全系數(shù) 第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。F University 二 、 許用接觸應(yīng)力 ?許用接觸應(yīng)力 [σH]按下式計(jì)算 ： ?式中： σHlim為試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 ， 用各種材料的齒輪試驗(yàn)測得 ， 可按表 P166， 111查??；兩齒輪材料不同時 ，應(yīng)取 [σH1] 和 [σH2] 中較小值代入式 (114)、 (115)中計(jì)算 。 ⑶ 提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度的主要措施有： A、加大齒輪直徑 d； B、適當(dāng)增大齒寬 b(或齒寬系數(shù) )； C、采用正變位齒輪； D、提高齒輪精度等級； E、改善齒輪材料和熱處理方式，以提高 [σH] 。F University 齒面接觸強(qiáng)度校核公式： 引入彈性系數(shù) ZE查表 11區(qū)域系數(shù) ZH（ 標(biāo)準(zhǔn)齒輪為 ） 和計(jì)算載荷 ， 可得一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度校核公式如下： 設(shè)計(jì)公式 ： 如取齒寬系數(shù) φd=b/d1， 則式可變換為下列設(shè)計(jì)公式 ? ?1212 ( 1 ) M P aH E H HKT uZZb d u?? ???? ?21312 ( 1 )mmEHdHKT Z Zudu?????? ????第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。F University 如圖所示 ， 兩輪節(jié)點(diǎn)曲率半徑為 ?? s i n2 111 dCN ???? s i n2 222 dCN ??第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 ?力學(xué)模型： 將一對輪齒的嚙合簡化 為兩個圓柱體接觸的模型。 Northwest Aamp。 如圖所示 , 一對漸開線圓柱齒輪嚙合時 , 其齒面接觸狀況可近似認(rèn)為與圓柱體的接觸相當(dāng) , 故其齒面的接觸應(yīng)力 σH可近似地用赫茲公式進(jìn)行計(jì)算。F University 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計(jì)算載荷 第十一章 齒輪傳動 表 113 載荷系數(shù) K 原動機(jī) 電動機(jī) 多缸內(nèi)燃機(jī) 單缸內(nèi)燃機(jī) 均 勻 中等沖擊 大的沖擊 工作機(jī)械的載荷特性 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Northwest Aamp。 計(jì)算載荷 Fca=KFn， K為考慮載荷集中和附加動載荷的影響而引入的載荷系數(shù) ， 其值可由表 113查取 。 Northwest Aamp。F University 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計(jì)算載荷 第十一章 齒輪傳動 如圖 117a所示，齒輪位臵對軸承不對稱時，由于軸的彎曲變形，齒輪將相互傾斜，這時輪齒左端載荷增大；又如圖 117b所示，由于扭轉(zhuǎn)變形的影響，輪齒前端承受的載荷比后端要大。 精度越低 、圓周速度越高 ， 附加動載荷就越大 。 但由于軸和軸承的變形 、 傳動裝臵的制造和安裝誤差等原因 ， 載荷沿齒寬的分布并不是均勻的 ， 即出現(xiàn)載荷集中現(xiàn)象 。F University ?1Fr1Ft1FnFt2FnFr2?2?直齒圓柱齒輪各力的方向 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計(jì)算載荷 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。F University 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計(jì)算載荷 第十一章 齒輪傳動 11t12dTF ??? t a n2t a n11t1r1 dTFF ???? c o s2c o s 11t1n1 dTFF ??各力方向： 徑向力 Fr： 由嚙合點(diǎn)指向各自輪心； 圓周力 Ft： 主動輪， Ft1為阻力，與 ?1方向相反； 從動輪， Ft2為驅(qū)動力，與 ?2方向相同。 齒輪傳動的受力分析是進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的前提 ， 同時也是為軸的設(shè)計(jì)以及軸承的選擇作準(zhǔn)備 ， 必須能夠熟練掌握 。 低速及對精度要求低的齒輪 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 高速中載或低速重載齒輪傳動，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動。F University ∵ 相對運(yùn)動，儲存潤滑劑 → 齒輪副側(cè)隙 三 . 齒輪副側(cè)隙 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 :理論上 → (分度圓 )齒厚 =齒槽 實(shí)際上 → 齒厚 ≠ 齒槽 → 齒厚減簿（齒厚偏差） → 得齒輪副側(cè)隙 →12 級 , 常用 6～ 9級 二 .齒輪精度等級 精度等級的選擇－表 112 Ⅰ 組 : 傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性 Ⅱ 組 : 傳遞運(yùn)動的平穩(wěn)性 Ⅲ 組 : 載荷分布的均勻性 一 .齒輪精度 第三節(jié) 齒輪傳動的精度 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 按照誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響，將齒輪的各項(xiàng)公差分成三組，分別反映傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性，傳動的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。 國標(biāo) GB1009588給齒輪副規(guī)定了 12個精度等級。F University 第三節(jié) 齒輪傳動的精度 第十一章 齒輪傳動 制造和安裝齒輪傳動裝臵時，不可避免會產(chǎn)生齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差、兩軸線不平行誤差等。 4. 硬齒面齒輪傳動 ， 兩輪的齒面硬度可大致相同 ，或小輪硬度略高 。F University 3. 當(dāng) d≥400~500mm時，采用鑄鋼 :ZG3 ZG ZG45等材料 4. 開式傳動、低速次要場合 ： QT500、 QT600、 HT300、HT400等材料 5. 非金屬材料： 高速、輕載、精度不高的齒輪傳動，為降低噪聲、減輕重量而采用 ? 整體淬火：不適于承受沖擊載荷，變形大，芯部韌性小，用 的較少 ?氮化：變形小，不需磨削，但氮化層很薄，且易于壓碎，不 適于沖擊載荷和嚴(yán)重磨損場合 第十一章 齒輪傳動 第二節(jié) 齒輪材料及熱處理 Northwest Aamp。F University 二、常用的齒輪材料常用的熱處理方法（ P166） 第十一章 齒輪傳動 第二節(jié) 齒輪材料及熱處理 1. 軟齒面齒輪 (HB?350)：用于對強(qiáng)度、速度、精度、結(jié)構(gòu)尺寸要求不高的齒輪 鍛造毛坯 正火 齒坯加工 調(diào)質(zhì) 精切齒形 成品 特點(diǎn)：制造容易，成本低，易跑合 主要材料：調(diào)質(zhì)鋼、中碳鋼、中碳合金鋼，