【正文】 齒輪材料必須滿足工作條件的要求 ， 如強度 、壽命 、 可靠性 、 經(jīng)濟性等； 2. 應(yīng)考慮齒輪的尺寸大小 ， 毛坯成型方法及熱處理和制造工藝； 3. 鋼制軟齒面齒輪 ， 小輪的齒面硬度應(yīng)比大齒輪高 20～ 50HBS 。 第十一章 齒輪傳動 第二節(jié) 齒輪材料及熱處理 Northwest Aamp。 . 一、制造和安裝誤差對傳動的影響： 1. 實際與理論轉(zhuǎn)角不一致，影響 運動的準確性； ，出現(xiàn)速度波動，引起震動、沖擊和噪音， 影響 運動平穩(wěn)性 ； ，使輪齒提前損壞， 影響 載荷分布的均勻性 。其中 1級最高， 12級最低，常用的為 6~9級精度。 Northwest Aamp。F University 表 112 齒輪傳動精度等級的選擇及其應(yīng)用 精度等級 直齒圓 柱齒輪 9級 斜齒圓 柱齒輪 直齒圓 錐齒輪 圓周速度 v(m/s) 8級 7級 6級 ≤ 15 ≤ 10 ≤ 5 ≤ 3 ≤ 25 ≤ 17 ≤ 10 ≤ ≤ 9 ≤ 6 ≤ 3 ≤ 應(yīng) 用 高速重載齒輪傳動，如飛機、汽車和機床中的重要齒輪；分度機構(gòu)的齒輪傳動。 機械制造中對精度無特殊要求的齒輪。F University 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷 第十一章 齒輪傳動 一 、 輪齒上的作用力 下圖為一對直齒圓柱齒輪 ，若略去齒面間的摩擦力 ， 輪齒節(jié)點 P處的法向力 Fn可分解為兩個互相垂直的分力：切于分度圓上的圓周力 Ft 和垂直于軸線方向的 Ft。 ? Fn Fr Ft d1 T1 ?1 P Northwest Aamp。 圓周力 : 徑向力 : ? Fn Fr Ft d1 T1 ?1 P mmNnPT ???161 t2F?r2F?n2F?Northwest Aamp。F University 二 、 計算載荷 1. 上述載荷 Fn、 Ft、 Fr均是作用在輪齒上的名義載荷 ，并不等于齒輪工作時所承受的實際載荷 。 此外 ，由于各種原動機和工作機的特性不同 、 齒輪制造誤差以及輪齒變形等原因 ， 還會引起附加動載荷 。 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。軸和軸承的剛度越小、齒寬 b越寬，載荷集中越嚴重。F University ， 須將名義載荷修正為計算載荷 ， 進行齒輪的強度計算時 ， 按計算載荷進行計算 。 第四節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及計算載荷 第十一章 齒輪傳動 ?? KKKKK vA ????KA——工作情況系數(shù) Kv ——動載荷系數(shù) Kβ ——齒向載荷分布系數(shù) Kα ——齒間載荷分配系數(shù) Northwest Aamp。F University 第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算 第十一章 齒輪傳動 齒面接觸疲勞強度計算是針對齒面疲勞點蝕進行的。 前已述及 , 點蝕往往在節(jié)線附近的齒根表面出現(xiàn) , 所以接觸疲勞強度的計算通常以節(jié)點為計算點。F University 第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算 第十一章 齒輪傳動 一 、 計算公式 ?接觸應(yīng)力的 計算點： 節(jié)點 。 122212121111nHFbEE?????????? ?“+”用于外嚙合 “ ”用于內(nèi)嚙合 ρ2 Fn b ρ1 σ H σ H b σ H σ H ρ2 Fn 1?Northwest Aamp。F University 令齒數(shù)比 u=z2/z1=d2/d1，則 在節(jié)點處一般僅有一對齒嚙合 ， 即載荷由一對齒承擔 ，接觸點的法向力為 2 1 2 11 2 1 2 1 2 12 ( )1 1 1 2sin sindd ud d u d??? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ?112c o s c o stnF TFd????第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。F University ? 齒面接觸強度計算說明： ⑴ 一對相嚙合的齒輪，其接觸應(yīng)力是相等的，即： σH1=σH2；但兩齒輪的材料不同、熱處理方法不同，其許用應(yīng)力不同許用接觸應(yīng)力一般不等，即： [σH1]≠[σH2 ]，上 公式的 [σH] 取 [σH1]、 [σH2 ]中小值代入； ⑵ 影響齒輪接觸強度的幾何參數(shù)主要有： d、 b、 u和 α，影響最大的是 d。 第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。SH為齒面接觸疲勞安全系數(shù) ， 按表 114查取 。F University 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 齒根彎曲疲勞強度的計算是針對輪齒疲勞折斷進行的。 實驗研究表明 , 輪齒的危險截面在與輪齒對稱中心成 30176。 計算時將 Fn移至輪齒的對稱線上 , 并分解為兩個分力 , 即徑向力 Fn sinαF和切向力 Fn cosαF。 Northwest Aamp。F University 一 、 受力分析： 計算目的 ： 防止輪齒彎曲疲勞折斷 理論根據(jù) ： 材料力學(xué) (懸臂梁 ) 力作用點的確定 ： 齒頂 O2 N1 N2 P O1 Fn 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 30186。 切線法 計算目的 ： 防止輪齒彎曲疲勞折斷 理論根據(jù) ： 材料力學(xué) (懸臂梁 ) 力作用點的確定 ： 齒頂 一 、 受力分析： 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 30186。 切線法 計算目的 ： 防止輪齒彎曲疲勞折斷 理論根據(jù) ： 材料力學(xué) (懸臂梁 ) 力作用點的確定 ： 齒頂 一 、 受力分析： 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 30186。F University 第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 二 、 輪齒彎曲強度的驗算公式 ? ?11 21122 M PaF a S a F a S aFFK T Y Y K T Y Yb d m b m z??? ? ?將 Ft=2T1/d1帶入上式得 齒形系數(shù) YF是考慮齒形對齒根彎曲應(yīng)力影響的系數(shù)。 齒形系數(shù)取決于齒數(shù)和變位系數(shù) , 對于標準齒輪僅取決于齒數(shù) , 標準外齒輪的齒形系數(shù)值見表 118。F University ?因 hF和 sF均與模數(shù)成正比，故 YFa值只與齒形中的尺寸比例有關(guān)而與模數(shù) m無關(guān)，對于標準齒輪僅與齒數(shù) z和變位系數(shù) x有關(guān)。 ?齒數(shù)對齒形的影響 ： 齒數(shù) z越大，漸開線越平，齒根寬度越大， YFa越?。? ?變位系數(shù)對齒形的影響 ： 變位系數(shù) x越大，齒根寬度越大， YFa越小。F University ? ?13212 mmF a S adFKT Y Ymz???三、 設(shè)計公式： 輪齒彎曲強度 設(shè)計公式 四 、 許用彎曲應(yīng)力： ?許用彎曲應(yīng)力［ σF］按下式計算： 式中 σFE為試驗齒輪的齒根彎曲疲勞極限 ， 按表 111查取 。 ? ? MPaFEFFS?? ?第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 ? ?11 21122 M PaF a S a F a S aFFK T Y Y K T Y Yb d m b m z??? ? ?第六節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的輪齒彎曲強度計算 第十一章 齒輪傳動 Northwest Aamp。 采用較大變位系數(shù)， x增大， YFa減小， σF減??； ④ 提高齒輪精度等級； ⑤ 改善齒輪材料和熱處理方式，以提高 [σF]。F University 第七節(jié) 設(shè)計圓柱齒輪時主要材料