第06章齒輪傳動.

1、甘肅工業(yè)大學專用一、齒輪傳動的特點、類型和基本問題3 3）效率高；）效率高；4 4）結(jié)構(gòu)緊湊；）結(jié)構(gòu)緊湊；1 1）工作可靠，壽命長；）工作可靠，壽命長；2 2）傳動比恒定；）傳動比恒定；齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，其應(yīng)用范圍十分廣泛。1. 特點：5 5）適用性廣。）適用性廣?？蛇_99，在常用的機械傳動中，其效率最高。在相同條件下，齒輪傳動所需的空間一般較小。這也是齒輪傳動獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。優(yōu)點缺點1）制造及安裝精度要求高；）制造及安裝精度要求高；2）成本高。）成本高。2. 類型按軸的布置軸的布置分平行軸齒輪傳動平行軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳

2、動（錐齒輪）（圓柱齒輪）齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準則甘肅工業(yè)大學專用按齒向齒向分：直齒輪傳動斜齒輪傳動人字齒輪傳動按工作條件工作條件分：閉式傳動閉式傳動開式傳動開式傳動軟齒面軟齒面齒輪（齒面硬度齒面硬度350HBS350HBS）硬齒面硬齒面齒輪（齒面硬度齒面硬度350HBS350HBS）按齒面硬度齒面硬度分：按齒廓齒廓分：漸開線齒輪擺線齒輪圓弧齒輪3. 基本問題：1）傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)：即要求瞬時傳動比i恒定。2）足夠的承載能力足夠的承載能力：即要求在預(yù)期的使用期限內(nèi)不失效。二、齒輪傳動的主要參數(shù)1）模數(shù) m2）傳動比 i 和齒數(shù)比 u主從主從從主ddzznni甘肅工業(yè)大學專用1b112zzu齒

3、數(shù)比：齒數(shù)比：注：注：1 為主動輪，為主動輪，2為從動輪。為從動輪。減速傳動：減速傳動：i = u增速傳動：增速傳動：ui13）中心距）中心距 a4）齒寬）齒寬 b 和齒寬系數(shù)和齒寬系數(shù)aba或或1dbd齒寬系數(shù)：齒寬系數(shù)：1dbd齒寬：齒寬：或或 ababb 2大輪齒寬：大輪齒寬：小輪齒寬：小輪齒寬：mm105(21） bb2b（應(yīng)圓整）（應(yīng)圓整）甘肅工業(yè)大學專用齒輪的失效形式和設(shè)計準則齒輪的失效形式和設(shè)計準則輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式一般發(fā)生在齒根處，嚴重過載突然斷裂、疲勞折斷。輪齒的失效形式輪齒的失效形式過載折斷過載折斷疲勞斷裂疲勞斷裂突然過載；正常載荷下輪齒嚴重磨損齒厚過分減薄時

4、折斷；制造安裝不良或軸的彎曲變形過大，輪齒局部受載過大，局部折斷齒根彎曲交變應(yīng)力超過材料的彎曲疲勞極限時，根部產(chǎn)生微裂紋、裂紋擴展，最終輪齒折斷甘肅工業(yè)大學專用輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式輪齒的失效形式輪齒的失效形式過載折斷過載折斷疲勞斷裂疲勞斷裂措施：措施： 1.選擇合適的材料和熱處理方式，提高齒根韌性選擇合適的材料和熱處理方式，提高齒根韌性 2.用正變位齒輪，或增大齒根圓角半徑用正變位齒輪，或增大齒根圓角半徑3.對齒根進行強化處理對齒根進行強化處理4.增大軸及支承的剛度，輪齒接觸線上受載均勻增大軸及支承的剛度，輪齒接觸線上受載均勻甘肅工業(yè)大學專用輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒

5、折斷失效形式失效形式齒面接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化當超過疲勞極限時，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴展、微粒剝落。點蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線靠近齒根處，齒面越硬，抗點蝕能力越強。軟齒面閉式齒輪傳動常因點蝕而失效。齒面點蝕齒面點蝕措施：措施： 1.提高齒面硬度提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度3.增加潤滑油粘度增加潤滑油粘度甘肅工業(yè)大學專用輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點蝕齒面點蝕齒面膠合齒面膠合高速重載傳動中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當齒面向?qū)瑒訒r，較軟的齒面沿滑動方向被撕下而形成溝紋。措施：措施： 1.提高齒面硬度

6、提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度3.增加潤滑油粘度增加潤滑油粘度低速4.加抗膠合添加劑加抗膠合添加劑高速甘肅工業(yè)大學專用輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點蝕齒面點蝕齒面膠合齒面膠合齒面磨損齒面磨損措施：措施：1.提高齒面硬度，減提高齒面硬度，減 小齒面粗糙度小齒面粗糙度2.改善潤滑條件改善潤滑條件甘肅工業(yè)大學專用輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點蝕齒面點蝕齒面膠合齒面膠合齒面磨損齒面磨損從動齒從動齒主動齒主動齒齒面塑性變形齒面塑性變形從動齒從動齒主動齒主動齒從動齒從動齒主動齒主動齒從動齒從動齒主動齒主動齒措施：措施：

7、1.提高齒面硬度提高齒面硬度2.使用屈服極限高使用屈服極限高 的材料的材料3.增加潤滑油粘度增加潤滑油粘度甘肅工業(yè)大學專用9-2齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準則齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準則失效形式失效形式輪齒折斷輪齒折斷齒面點蝕齒面點蝕齒面膠合齒面膠合分為：分為：疲勞折斷疲勞折斷過載折斷：屬于靜強度破壞。過載折斷：屬于靜強度破壞。多發(fā)生在輪齒的節(jié)線附近靠近齒根的一側(cè)。多發(fā)生在輪齒的節(jié)線附近靠近齒根的一側(cè)。是在重載條件下產(chǎn)生的粘著磨損現(xiàn)象。是在重載條件下產(chǎn)生的粘著磨損現(xiàn)象。齒面磨粒磨損齒面磨粒磨損使輪齒變薄，最后導致輪齒折斷。使輪齒變薄，最后導致輪齒折斷。塑性變形塑性變形是重載軟齒面，在摩擦力作用下

8、引起的材料塑性流動。是重載軟齒面，在摩擦力作用下引起的材料塑性流動。冷膠和冷膠和熱膠合熱膠合分為分為注：由于磨損的比點蝕的形成快，故開式傳動中見不到點蝕現(xiàn)象。注：由于磨損的比點蝕的形成快，故開式傳動中見不到點蝕現(xiàn)象。普通閉式傳動的主要失效形式為：輪齒的疲勞折斷和點蝕普通閉式傳動的主要失效形式為：輪齒的疲勞折斷和點蝕普通開式傳動的主要失效形式為：輪齒的疲勞折斷和磨粒磨損普通開式傳動的主要失效形式為：輪齒的疲勞折斷和磨粒磨損甘肅工業(yè)大學專用設(shè)計準則設(shè)計準則對一般工況下的普通齒輪傳動，其設(shè)計準則為：對一般工況下的普通齒輪傳動，其設(shè)計準則為：為防止輪齒的疲勞折斷，需計算齒根彎曲疲勞強度。為防止輪齒的疲

9、勞折斷，需計算齒根彎曲疲勞強度。為防止齒面點蝕，需計算齒面接觸疲勞強度。為防止齒面點蝕，需計算齒面接觸疲勞強度。注：對高速重載傳動，還應(yīng)按齒面抗膠合能力進行計算。注：對高速重載傳動，還應(yīng)按齒面抗膠合能力進行計算。6.2.2 設(shè)計準則設(shè)計準則1）閉式傳動）閉式傳動硬齒面：硬齒面：按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計計算（確定齒輪的按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計計算（確定齒輪的參數(shù)和尺寸），然后校核齒面接觸疲勞強度參數(shù)和尺寸），然后校核齒面接觸疲勞強度軟齒面：軟齒面：按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算（確定齒輪的按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算（確定齒輪的參數(shù)和尺寸），然后校核齒根彎曲疲勞強度。參數(shù)和尺寸），然后校核

10、齒根彎曲疲勞強度。2）開式傳動：只計算齒根彎曲疲勞強度，適當加大模數(shù)（預(yù)留磨損量）。）開式傳動：只計算齒根彎曲疲勞強度，適當加大模數(shù)（預(yù)留磨損量）。齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準則齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準則甘肅工業(yè)大學專用齒輪的精度等級齒輪的精度等級國標中對圓柱齒輪和錐齒輪都規(guī)定了十二個精度等級，常用國標中對圓柱齒輪和錐齒輪都規(guī)定了十二個精度等級，常用 5 9 級。級。根據(jù)傳動的用途、使用條件和齒輪的圓周速度等選擇精度等級。根據(jù)傳動的用途、使用條件和齒輪的圓周速度等選擇精度等級。齒輪精度分為：齒輪精度分為：第一公差組：控制運動的準確性。第一公差組：控制運動的準確性。第二公差組：控制傳動的平穩(wěn)性。

11、第二公差組：控制傳動的平穩(wěn)性。第三公差組：控制載荷分布的均勻性。第三公差組：控制載荷分布的均勻性。 應(yīng)遵循應(yīng)遵循 “ 需要可能需要可能 ” 的原則。的原則。例如：例如： 877 HK選擇精度等級選擇精度等級甘肅工業(yè)大學專用KKKKKAK 為載荷系數(shù)：為載荷系數(shù)：F Fn n 為輪齒所受的名義載荷（法向力）。實際傳動中由于原動為輪齒所受的名義載荷（法向力）。實際傳動中由于原動機、工作機性能的影響以及制造誤差的影響，載荷會有所增大。機、工作機性能的影響以及制造誤差的影響，載荷會有所增大。計算載荷為：計算載荷為：nncKFF式中：式中：KA 使用系數(shù)使用系數(shù)：動載系數(shù)動載系數(shù)：是考慮外部附加動載荷的

12、系數(shù)，見表是考慮外部附加動載荷的系數(shù)，見表61。K是考慮內(nèi)部附加動載荷的系數(shù)，見圖是考慮內(nèi)部附加動載荷的系數(shù)，見圖66。齒輪傳動的齒輪傳動的計算計算載荷載荷主要因素是由法向齒距和齒形偏差產(chǎn)生的傳動誤差、分主要因素是由法向齒距和齒形偏差產(chǎn)生的傳動誤差、分度圓圓周速度度圓圓周速度v和輪齒嚙合剛度等。和輪齒嚙合剛度等。 甘肅工業(yè)大學專用修緣齒修緣齒可以減小內(nèi)部附加動載荷，可以減小內(nèi)部附加動載荷，見圖見圖67。對于第對于第公差組精度公差組精度等級為等級為612的齒輪，的齒輪，動載系數(shù)動載系數(shù)Kv值可按圖值可按圖6-6查取。若為直齒錐查取。若為直齒錐齒輪傳動，應(yīng)按圖中齒輪傳動，應(yīng)按圖中低一級精度線及錐齒

13、低一級精度線及錐齒輪平均分度圓處的圓輪平均分度圓處的圓周速度周速度vm查取查取Kv值。值。齒頂修緣，即把齒頂?shù)囊恍〔糠铸X齒頂修緣，即把齒頂?shù)囊恍〔糠铸X廓曲線（分度圓壓力角廓曲線（分度圓壓力角=20）修）修整成整成20的漸開線的漸開線 甘肅工業(yè)大學專用齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)：是考慮載荷在同時嚙合的齒對之間：是考慮載荷在同時嚙合的齒對之間分配不均的系數(shù)。分配不均的系數(shù)。K（見表（見表62）載荷在不同接觸線上的分配不按正比載荷在不同接觸線上的分配不按正比QPQPB1B2B甘肅工業(yè)大學專用K 齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)：是考慮：是考慮載荷沿齒寬方向分布不均的系數(shù)。載荷沿齒寬方向分布不均

14、的系數(shù)。 （見圖（見圖68）鼓形齒鼓形齒改善載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象。改善載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象。齒輪遠離轉(zhuǎn)矩輸入（輸出）端，可改善齒輪遠離轉(zhuǎn)矩輸入（輸出）端，可改善偏載偏載現(xiàn)象。現(xiàn)象。（見圖（見圖69）甘肅工業(yè)大學專用齒輪輪齒進行修緣或制成鼓形齒的工藝過程統(tǒng)稱為齒輪修形。齒輪輪齒進行修緣或制成鼓形齒的工藝過程統(tǒng)稱為齒輪修形。當精度高于當精度高于8級時，級時，K值值 降低降低5%10%; 反之，則反之，則 增大增大5%10%。 對于對于8級精級精度的一般工度的一般工業(yè)用齒輪傳業(yè)用齒輪傳動，動，K值可值可由圖由圖6-10查查取。取。甘肅工業(yè)大學專用6.4 6.4 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算直齒

15、圓柱齒輪傳動的強度計算假設(shè)：不計齒面間的摩擦力，并用作用假設(shè)：不計齒面間的摩擦力，并用作用于齒寬中點處的集中載荷代替沿接觸線于齒寬中點處的集中載荷代替沿接觸線的分布載荷。的分布載荷。 法向力法向力Fn作用于齒面，可分解為作用于齒面，可分解為兩個互相垂直的力：兩個互相垂直的力：切于分度圓的圓周力切于分度圓的圓周力Ft 和和指向輪心的徑向力指向輪心的徑向力Fr。 costan211tntrtFFFFdTFd1小齒輪的分度小齒輪的分度圓直徑圓直徑（mm）；）；T1小齒輪傳遞的小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩名義轉(zhuǎn)矩（Nmm）；）；分度圓壓力角分度圓壓力角（度）；（度）；法向力法向力Fn、圓周力圓周力Ft、徑向力

16、徑向力Fr（N）。）。甘肅工業(yè)大學專用O22（從動）（從動）O1N1N2tt1（主動）（主動）T1c d12d22 12FnFn目的：防止目的：防止“齒面疲勞點齒面疲勞點蝕蝕”HH6.4.2 齒面接觸疲勞強度計算一、計算公式一、計算公式 基本公式：基本公式： 赫茲公式赫茲公式接觸應(yīng)力的計算點：接觸應(yīng)力的計算點： 節(jié)點節(jié)點力學模型：力學模型： 將一對輪齒的嚙合簡化為將一對輪齒的嚙合簡化為 兩個圓柱體接觸的模型。兩個圓柱體接觸的模型。HH強度條件：強度條件：甘肅工業(yè)大學專用“+”用于外接觸用于外接觸，“-”用于內(nèi)接觸用于內(nèi)接觸。L L -接觸線總長度接觸線總長度;F Fnc nc -作用在輪齒上的

17、法向計算載荷作用在輪齒上的法向計算載荷; E E1 1, E, E2 2 兩圓柱體材料的彈性模量兩圓柱體材料的彈性模量1 1, ,2 2兩圓柱體的兩圓柱體的泊松比泊松比222121211111EELFncH（MPa）甘肅工業(yè)大學專用式中：式中：1/綜合曲率；綜合曲率； 綜合曲率半徑；綜合曲率半徑； ZE彈性影響系數(shù)彈性影響系數(shù)(MPa1/2)，數(shù)值列于表，數(shù)值列于表6-3 21111222121111EEZEHEncHZLF甘肅工業(yè)大學專用O22（從動）（從動）O1N1N2tt1（主動）（主動）T1c d12d22 12FnFn6.4.2 齒面接觸疲勞強度計算力學模型：力學模型： 將一對輪齒的

18、嚙合簡化為將一對輪齒的嚙合簡化為 兩個圓柱體接觸的模型。兩個圓柱體接觸的模型。HHHEncHZLF強度條件：強度條件：HHZE彈性影響系數(shù)，表彈性影響系數(shù)，表6-3 綜合曲率半徑；綜合曲率半徑；接觸應(yīng)力的計算點：接觸應(yīng)力的計算點： 節(jié)點節(jié)點接觸應(yīng)力的計算點：接觸應(yīng)力的計算點： 節(jié)點節(jié)點甘肅工業(yè)大學專用下面按節(jié)點嚙合進行強度計算。下面按節(jié)點嚙合進行強度計算。 )(11111211221節(jié)點節(jié)點C處參數(shù)處參數(shù):法向載荷法向載荷綜合曲率綜合曲率cos2cos11dKTKFKFFtnncuzz1212uud1sin211sin2111d.（6-6）（6-8）甘肅工業(yè)大學專用12O2rb1rb2漸開線齒

19、廓的嚙合特性漸開線齒廓的嚙合特性N2N1KCC1要使兩齒輪作定傳動比傳動，則兩輪的齒廓無論在任何位置接觸，過接觸點所作公法線必須與兩輪的連心線交于一個定點。節(jié)點節(jié)點C（相對瞬心）（相對瞬心）i12=1 1/2 2 = O= O2 2C/ OC/ O1 1C C C2KO1C, O2C分別是兩齒輪節(jié)圓半徑分別是兩齒輪節(jié)圓半徑d1 ， d2 節(jié)圓直徑節(jié)圓直徑甘肅工業(yè)大學專用O112O2rb1rb2N2N1CC1C2Ki12=1 1/2 2 = O= O2 2C/ OC/ O1 1C C = d2 /d1 = Z2/Z1 = u= N2C/ N1C =2 /1sin21sin21222111dCNd

20、CN標準齒輪標準傳動標準齒輪標準傳動d1 =d1; d2 =d2甘肅工業(yè)大學專用下面按節(jié)點嚙合進行強度計算。下面按節(jié)點嚙合進行強度計算。 )(11111211221節(jié)點節(jié)點C處參數(shù)處參數(shù):法向載荷法向載荷綜合曲率綜合曲率cos2cos11dKTKFKFFtnncuzz1212uud1sin211sin2111d.（6-6）（6-8）甘肅工業(yè)大學專用HEncHZLF將式（將式（6-6）、式（）、式（6-8）代入式（）代入式（6-5）中）中 直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪 L=bcos211dKTFncuud1sin211設(shè)計式：設(shè)計式：321112HHEdZZuuKTd校核式：校核式： 1231Hdu

21、udTKZZ1HEH甘肅工業(yè)大學專用式中：式中：u齒數(shù)比；齒數(shù)比； ZE 彈性影響系數(shù)；彈性影響系數(shù)； ZH 節(jié)點區(qū)域系數(shù)；節(jié)點區(qū)域系數(shù)；對于標準齒輪對于標準齒輪(=20),ZH=2.5 1dbd齒寬系數(shù)：齒寬系數(shù)：cossin/2HZ式中式中:H、H的單位為的單位為 MPa d1、 b 的單位為的單位為 mm T1 的單位為的單位為 Nmm甘肅工業(yè)大學專用設(shè)計式：設(shè)計式：321112HHEdZZuuKTd校核式：校核式： 1231HduudTKZZ1HEH注意：注意：1）“”用于外嚙合；用于外嚙合；“”用于內(nèi)用于內(nèi)嚙合。嚙合。2） ，應(yīng)按應(yīng)按 較小者計算接觸強度。較小者計算接觸強度。21HH

22、H21HH甘肅工業(yè)大學專用4）影響）影響接觸接觸強度的尺寸是：強度的尺寸是：d（ 或或 a ）和）和 b， 而與模數(shù)而與模數(shù) m 無關(guān)無關(guān) 。5）采用正變位、斜齒輪可提高齒輪的強度。）采用正變位、斜齒輪可提高齒輪的強度。3）用設(shè)計式初算用設(shè)計式初算d1，動載系數(shù)，動載系數(shù)Kv不能預(yù)先確定時不能預(yù)先確定時：設(shè)計式：設(shè)計式：321112HHEdZZuuKTd甘肅工業(yè)大學專用試選試選Kt（如?。ㄈ缛t=1.21.6）校正校正d1t計算圓周速度計算圓周速度 vK 與與Kt比較比較d1t查取動載系數(shù)查取動載系數(shù) Kv計算載荷系數(shù)計算載荷系數(shù)K接近接近相差較大相差較大311/ttKKdd tdd11甘肅

23、工業(yè)大學專用目的：防止目的：防止“輪齒疲勞斷輪齒疲勞斷裂裂”6.4.2 齒根彎曲疲勞強度計算FF強度條件：強度條件：二、計算公式二、計算公式將輪齒簡化為懸臂梁將輪齒簡化為懸臂梁。 齒輪輪緣的剛度很大，可將輪齒齒輪輪緣的剛度很大，可將輪齒視為寬度為視為寬度為b的懸臂梁。的懸臂梁。全部載荷由一對齒承擔全部載荷由一對齒承擔 。 按在齒頂嚙合計算齒根應(yīng)力。按在齒頂嚙合計算齒根應(yīng)力。F30 30FnF1F2sl危險截面危險截面cF按按30切線法確定齒根危險截面。切線法確定齒根危險截面。甘肅工業(yè)大學專用輪齒長期工作后，受拉側(cè)的疲勞裂紋發(fā)展較快，故按受拉側(cè)計算彎輪齒長期工作后，受拉側(cè)的疲勞裂紋發(fā)展較快，故按

24、受拉側(cè)計算彎曲應(yīng)力曲應(yīng)力F。由懸臂梁的彎曲應(yīng)力計由懸臂梁的彎曲應(yīng)力計算公式得：算公式得：)126.( WMF式中：式中：M齒根最大彎矩；齒根最大彎矩； W輪齒危險截面的抗彎截面系數(shù)輪齒危險截面的抗彎截面系數(shù) )146.(.6)136(.coscos2cos211bsWldTlFMFFnF30 30FnF1F2sl危險截面危險截面甘肅工業(yè)大學專用cos)(cos)(62coscos62211211msmlmbdTslbdTWMFFF式中：式中： l 彎曲力臂；彎曲力臂； s危險截面厚度；危險截面厚度； b 齒寬；齒寬； F 載荷作用角；載荷作用角； m 齒輪模數(shù)。齒輪模數(shù)。 其余符號的意義同前。

25、其余符號的意義同前。 將式（將式（6-13）、式（）、式（6-14）代入式（）代入式（6-12）可得）可得 coscos62sFlFaKKYYFa齒形系數(shù)，量綱為一。齒形系數(shù)，量綱為一。 只與齒形有關(guān)，而與模數(shù)只與齒形有關(guān)，而與模數(shù)mm無無 關(guān)關(guān)，見表，見表64。甘肅工業(yè)大學專用21FSaFaFYYmbdTK1校核式校核式： Ysa應(yīng)力校正系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)，見表見表64 。 引入齒寬系數(shù)引入齒寬系數(shù) 和和 d1= m z1，可得，可得1dbd32211FsaFadYYzTKm設(shè)計式：設(shè)計式： 式中：式中：F、F的單位為的單位為MPa，d1、b、m的單位為的單位為mm，T1的單位為的單位為Nm

26、m。 甘肅工業(yè)大學專用注意：注意：1） 因為大小齒輪的因為大小齒輪的YFa 和和YSa不相等，所以不相等，所以21FF即便即便F1 =F2，兩輪材料或熱處理方式不同時，兩輪材料或熱處理方式不同時，F(xiàn) 1 F 2進行進行校核計算校核計算時，大、小齒輪應(yīng)分別進行。時，大、小齒輪應(yīng)分別進行。2)進行進行設(shè)計計算設(shè)計計算時，應(yīng)按時，應(yīng)按 兩個中兩個中較大較大者帶入計算齒根彎曲強度。者帶入計算齒根彎曲強度。,111FsaFaYY222FsaFaYY3） m 圓整圓整并取為并取為標準值標準值。當其他條件確定后，齒輪的當其他條件確定后，齒輪的彎曲疲勞強度主要取決于模數(shù)彎曲疲勞強度主要取決于模數(shù)的大小的大小。

27、對于用于。對于用于動力傳動動力傳動的齒輪，其模數(shù)一般的齒輪，其模數(shù)一般不應(yīng)小于不應(yīng)小于1.52 mm。甘肅工業(yè)大學專用4） 與齒面接觸疲勞強度設(shè)計相似，當用設(shè)計公式與齒面接觸疲勞強度設(shè)計相似，當用設(shè)計公式（6-16）初步計算齒輪的模數(shù)）初步計算齒輪的模數(shù)m時，可試選一載荷系數(shù)時，可試選一載荷系數(shù)Kt，算得模數(shù)，算得模數(shù)mt，然后計算分度圓直徑，然后計算分度圓直徑d1t以及齒輪的以及齒輪的圓周速度，再查取動載系數(shù)圓周速度，再查取動載系數(shù)Kv，計算載荷系數(shù)，計算載荷系數(shù)K。若。若算得的算得的K值與試選的值與試選的Kt相差較大時，應(yīng)按式（相差較大時，應(yīng)按式（6-17）校）校正試算所得的模數(shù)正試算所得

28、的模數(shù)mt ：3/ttKKmm 甘肅工業(yè)大學專用試選試選Kt校正校正mt計算圓周速度計算圓周速度 vK 與與Kt比較比較計算計算d1t查取動載系數(shù)查取動載系數(shù) Kv計算載荷系數(shù)計算載荷系數(shù)K接近接近相差較大相差較大tmm32211FsaFadYYzTKm設(shè)計式：設(shè)計式： mt3/ttKKmm 甘肅工業(yè)大學專用齒輪材料及熱處理齒輪材料及熱處理常用常用齒輪材料齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼鑄鋼鑄鐵鑄鐵熱處理方法熱處理方法表面淬火表面淬火滲碳淬火滲碳淬火調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)正火正火 中碳鋼中碳鋼滲氮滲氮齒面硬、輪芯韌齒面硬、輪芯韌鍛鋼鍛鋼中碳鋼、中碳合金鋼中碳鋼、中碳合金鋼軟齒面齒輪軟齒面

29、齒輪硬齒面齒輪硬齒面齒輪非金屬材料非金屬材料6.5 齒輪材料和許用應(yīng)力齒輪材料和許用應(yīng)力甘肅工業(yè)大學專用調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如4545、40Cr40Cr、35SiMn35SiMn等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：200250HBS 200250HBS 。因為硬度不高，故可在熱處理后精。因為硬度不高，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。切齒形，且在使用中易于跑合。1.1.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)2. 正火正火正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細化晶粒、改善力學性能和切削性正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細化晶粒、改善力學性能和切削性能。能。 156217HBS15621

30、7HBS。機械強度要求不高的齒輪可用中機械強度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。甘肅工業(yè)大學專用4. 4. 滲碳淬火滲碳淬火滲碳鋼為含碳量滲碳鋼為含碳量0.150.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，的低碳鋼和低碳合金鋼，如如20、20Cr等。齒面硬度達等。齒面硬度達5662HRC，齒面接觸強，齒面接觸強度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳動。通常滲碳淬火后要磨齒。重要傳動。通常滲碳淬火后要磨齒。一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40C

31、r等。表面等。表面淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達4055HRC，增強了齒面抗點蝕抗磨損的能力。面硬芯軟，能承受增強了齒面抗點蝕抗磨損的能力。面硬芯軟，能承受一定沖擊載荷。一定沖擊載荷。3.3.表面淬火表面淬火甘肅工業(yè)大學專用滲氮是一種化學處理。滲氮后齒面硬度可達滲氮是一種化學處理。滲氮后齒面硬度可達65HRC。氮。氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場合，化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場合，如內(nèi)齒輪。滲氮層很薄不適于沖擊和磨粒磨損的場合。如內(nèi)齒輪。滲氮層很薄不適于沖擊和磨粒磨損的場合。5. 滲氮滲氮甘肅工業(yè)大學專用特點及應(yīng)用：特點及

32、應(yīng)用：調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度低，調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度低，HBS 350HBS 350，屬軟齒面，屬軟齒面，工藝簡單、用于一般傳動。工藝簡單、用于一般傳動。表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面硬度高，屬硬硬度高，屬硬齒面。其承載能力高，但齒面。其承載能力高，但一般需要磨齒一般需要磨齒。常用于結(jié)構(gòu)。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的場合。緊湊的場合。當大小齒輪都是當大小齒輪都是軟齒面軟齒面時，因小輪齒根薄，彎曲強度低，時，因小輪齒根薄，彎曲強度低，故在選材和熱處理時，小輪比大輪齒面硬度高故在選材和熱處理時，小輪比大輪齒面硬度高: 2550HBS材料材料相同相同，熱處理方式，熱處理方

33、式不同不同；材料材料不同不同，熱處理方式，熱處理方式相同相同。甘肅工業(yè)大學專用常用的齒輪材料常用的齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼類類 別別牌牌 號號熱熱 處處 理理硬度（硬度（HBS或或HRC）合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鑄 鋼鋼灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵35正火150180 HBS調(diào)質(zhì)表面淬火180210 HBS4045 HRC正火170210 HBS45調(diào)質(zhì)表面淬火210230 HBS4348 HRC5040Cr調(diào)質(zhì)表面淬火240285 HBS5256 HRC35SiMn調(diào)質(zhì)200260 HBS表面淬火4045 HRC正火調(diào)質(zhì)240280 HBS40MnBZG270-500正火140170 HB

34、SHT200170230 HBSQT500-5147241 HBS180220 HBS詳細數(shù)據(jù)見P202或機械設(shè)計手冊甘肅工業(yè)大學專用6.5.3 許用應(yīng)力許用應(yīng)力許用接觸應(yīng)力：許用接觸應(yīng)力：許用彎曲應(yīng)力：許用彎曲應(yīng)力：單向傳動單向傳動雙向傳動雙向傳動 （行星輪、惰輪）（行星輪、惰輪）HNHSZlimHFNstFFSYYlimFNFFNstFFSYSYYlimlim4 . 17 . 0單位：單位：MPa單位：單位：MPaYst試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按國家標準，取試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按國家標準，取Yst=2.0；FNFSYlim2甘肅工業(yè)大學專用 式中接觸疲勞極限式中接觸疲勞極限 HlimH

35、lim 和彎曲疲勞極限和彎曲疲勞極限FlimFlim由實由實驗確定。設(shè)計計算時由下圖查?。候灤_定。設(shè)計計算時由下圖查?。篐lim2Hlim1,Flim2Flim1,Hlim試驗齒輪的接觸疲勞極限試驗齒輪的接觸疲勞極限 (MPa)；Flim試驗齒輪的彎曲疲勞極限試驗齒輪的彎曲疲勞極限(MPa)；甘肅工業(yè)大學專用齒輪的接觸疲勞極限齒輪的接觸疲勞極限Hlim圖中圖中ME、MQ和和ML代表材料品代表材料品質(zhì)的三個等級。質(zhì)的三個等級。質(zhì)量質(zhì)量很高很高 ME質(zhì)量質(zhì)量最低最低 ML質(zhì)量質(zhì)量中等中等 MQ一般在一般在MQ和和ML中間中間取值取值齒輪材料品質(zhì)和熱處理質(zhì)量三個等級齒輪材料品質(zhì)和熱處理質(zhì)量三個等級對

36、對應(yīng)應(yīng)的疲勞強度極限取值線為：的疲勞強度極限取值線為：甘肅工業(yè)大學專用齒輪的接觸疲勞極限齒輪的接觸疲勞極限Hlim甘肅工業(yè)大學專用齒輪的接觸疲勞極限齒輪的接觸疲勞極限Hlim甘肅工業(yè)大學專用齒輪的彎曲疲勞極限齒輪的彎曲疲勞極限Hlim甘肅工業(yè)大學專用許用接觸應(yīng)力：許用接觸應(yīng)力：許用彎曲應(yīng)力：許用彎曲應(yīng)力：HNHSZlimHFNstFFSYYlimYst試驗齒輪的試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)，Yst=2.0；SH、SF 接觸強度和彎曲強度計算的接觸強度和彎曲強度計算的安全系數(shù)安全系數(shù)。 SH=1.0； SF1.251.5。對接觸疲勞強度計算，由于點對接觸疲勞強度計算，由于點蝕破壞發(fā)生后只引

37、起噪聲、振蝕破壞發(fā)生后只引起噪聲、振動增大，并不立即導致不能繼動增大，并不立即導致不能繼續(xù)工作的后果，但對彎曲疲勞續(xù)工作的后果，但對彎曲疲勞強度來說，如果一旦發(fā)生斷齒，強度來說，如果一旦發(fā)生斷齒，就會引起嚴重的事故就會引起嚴重的事故ZN、YN 接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù)壽命系數(shù)，用于，用于考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的影響?？煞謩e查圖考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的影響?？煞謩e查圖6-16和圖和圖6-17。兩圖中齒輪的兩圖中齒輪的工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N的計算方法是：的計算方法是：N60njLhn 齒輪的轉(zhuǎn)速（齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）；）；j 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，同一

38、齒面嚙合的次數(shù)；齒輪每轉(zhuǎn)一圈時，同一齒面嚙合的次數(shù)；Lh 齒輪的工作壽命（齒輪的工作壽命（h）。）。甘肅工業(yè)大學專用甘肅工業(yè)大學專用設(shè)設(shè)計計式式321112HHEdZZuuKTd校校核核式式1231HduudTKZZ1HEH21FSaFaFYYmbdKT132211FsaFadYYzTKm直齒圓柱齒輪傳動的強度計算直齒圓柱齒輪傳動的強度計算齒面接觸疲勞強度齒根彎曲疲勞強度HNHSZlimH許用接觸應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力FNFFSYlim2FNFFSYlim4.1甘肅工業(yè)大學專用d12FFF6.66.6 斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算6.6.1 6.6.1 輪齒上的作用力輪齒上的

39、作用力1 1T T1 1112dTFttgFFtacosntrtgFF 圓周力：圓周力：徑向力：徑向力：軸向力：軸向力：輪齒所受總法向力輪齒所受總法向力Fn可分解為三個分力可分解為三個分力 : :FrFtFt長方體底面長方體對角面即輪齒法面F=Ft /cos Fr = F tgn nFrFnFnFnc cFaFa甘肅工業(yè)大學專用小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：小齒輪上的轉(zhuǎn)矩：mmNnPPT161611055.910P P為傳遞的功率（為傳遞的功率（KWKW）1 1-小齒輪上的角速度，小齒輪上的角速度，n n1 1-小齒輪上的轉(zhuǎn)速小齒輪上的轉(zhuǎn)速 d d1 1-小齒輪上的分度圓直徑，小齒輪上的分度圓直徑，-壓力角

40、壓力角 = 0 時，可以對直齒圓柱齒輪進行受力分析。時，可以對直齒圓柱齒輪進行受力分析。圓周力圓周力Ft 的方向在主動輪上與運動方向相反，在的方向在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同；從動輪上與運動方向相同；徑向力徑向力Fr指向各自的軸心；指向各自的軸心；軸向力軸向力Fa 的方向由螺旋方向和輪齒工作面而定。的方向由螺旋方向和輪齒工作面而定。對主動輪用左、右手定則。對主動輪用左、右手定則。甘肅工業(yè)大學專用發(fā)生面發(fā)生面KKbAABdpt pn定義定義分度圓柱上的螺分度圓柱上的螺旋角為斜齒輪的螺旋旋角為斜齒輪的螺旋角角 。d d甘肅工業(yè)大學專用6.6.2 齒面接觸疲勞強度計算齒面接觸疲

41、勞強度計算 校核式： uudKTZZdHE12311H（625）設(shè)計式： 321112HHEdZZuuKTd（626）接觸應(yīng)力的計算點：接觸應(yīng)力的計算點： 節(jié)點節(jié)點式中：式中：ZE彈性影響系數(shù)；彈性影響系數(shù)；查表查表6-3（P132）MPaZH斜齒輪區(qū)域系數(shù)；標準齒輪斜齒輪區(qū)域系數(shù)；標準齒輪(n=20),查圖查圖6-20（P144）1dbd齒寬系數(shù)；齒寬系數(shù)； 查圖查圖6-7 d端面重合度；端面重合度；cos)11(2 . 388. 121zz斜齒輪嚙合點的曲率半徑應(yīng)按法面計算；斜齒輪嚙合點的曲率半徑應(yīng)按法面計算；接觸線總長度接觸線總長度L比直齒輪大，且其大小一般是變動的。比直齒輪大，且其大小

42、一般是變動的。 H 強度公式中其他參數(shù)與直齒圓柱齒輪完全相同。強度公式中其他參數(shù)與直齒圓柱齒輪完全相同。甘肅工業(yè)大學專用圖圖 6-20表6-3 彈性影響系數(shù)ZE（MPa）小 輪 材 料大 輪 材 料鍛 鋼鑄 鋼球墨鑄鐵灰鑄鐵夾布膠木鍛鋼189.8188.9186.416256.4鑄鋼188.0180.5161.4球墨鑄鐵173.9156.6灰鑄鐵143.7甘肅工業(yè)大學專用6.6.3 齒根齒根彎曲彎曲疲勞強度計算疲勞強度計算設(shè)計式：設(shè)計式：32121cos2FnSaFadYYzYKTm式中：式中：YFa齒形系數(shù)；按當量齒數(shù)齒形系數(shù)；按當量齒數(shù) 查表查表6 64 4。Y螺旋角系數(shù)；螺旋角系數(shù)； 按

43、按和和的數(shù)值的數(shù)值查表查表6 67 7（P151）。）。輪齒受載及折斷輪齒受載及折斷校核式：校核式： 211FSaFaFYYYmbdKTn3coszzYSa應(yīng)力校正系數(shù)；應(yīng)力校正系數(shù)； 按當量齒數(shù)按當量齒數(shù) 查查表表64 。z 強度公式中其他參數(shù)與直齒圓柱齒輪完全相同。強度公式中其他參數(shù)與直齒圓柱齒輪完全相同。斜齒輪的斜齒輪的接觸線是傾斜接觸線是傾斜的，受載時輪齒的失效形式往往為的，受載時輪齒的失效形式往往為局部折斷局部折斷。 tan318. 0sin1zmbdn甘肅工業(yè)大學專用表表6-4 6-4 齒形系數(shù)齒形系數(shù)Y YFaFa和應(yīng)力校正系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)Y YSaSaz(zv)z(zv)17

44、17181819192020212122222323242425252626272728282929Y YFaFa2.972.972.912.912.852.852.82.82.762.762.722.722.692.692.652.652.622.622.62.62.572.572.552.552.532.53Y YSaSa1.521.521.531.531.541.541.551.551.561.561.571.571.5751.5751.581.581.591.591.5951.5951.61.61.611.611.621.62z(zv)z(zv)30303535404045455050

45、6060707080809090100100150150200200YFaYFa2.522.522.452.452.42.42.352.352.322.322.282.282.242.242.222.222.22.22.182.182.142.142.122.122.062.06YSaYSa1.6251.6251.651.651.671.671.681.681.71.71.731.731.751.751.771.771.781.781.791.791.831.831.8651.8651.971.97注：基準齒形的參數(shù)為注：基準齒形的參數(shù)為=20=20，haha* *=1=1，c c* *=0.

46、25=0.25，=0.38=0.38m m。圖圖6-21 螺旋角影響系數(shù)螺旋角影響系數(shù)Y 表表6-7 6-7 圓柱齒輪的齒圓柱齒輪的齒寬系數(shù)寬系數(shù)d d齒 輪 相齒 輪 相對 軸 承對 軸 承的位置的位置大 輪 或大 輪 或兩 輪 齒兩 輪 齒面 硬 度面 硬 度 3 5 0 3 5 0 HBSHBS兩 輪 齒兩 輪 齒面 硬 度面 硬 度 3 5 0 3 5 0 HBSHBS對 稱 布對 稱 布置置0.81.40.81.40.40.90.40.9不 對 稱不 對 稱布置布置0.61.20.61.20.30.60.30.6懸 臂 布懸 臂 布置置0.30.40.30.40.20.50.20.5

47、甘肅工業(yè)大學專用6.7 直齒錐齒輪傳動的強度計算直齒錐齒輪傳動的強度計算錐齒輪傳動常用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力。錐齒輪傳動常用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力。僅介紹最常用的軸交角僅介紹最常用的軸交角=90的直齒錐齒輪傳動的強度計算。的直齒錐齒輪傳動的強度計算。錐齒輪的理論齒廓為球面漸開面，齒形加工誤差大，不易獲得錐齒輪的理論齒廓為球面漸開面，齒形加工誤差大，不易獲得高的精度，高的精度，直齒錐齒輪傳動僅適用于直齒錐齒輪傳動僅適用于v5 m/s的傳動的傳動。 一般以齒寬中點的當量直齒圓柱齒輪作為計算基礎(chǔ)。一般以齒寬中點的當量直齒圓柱齒輪作為計算基礎(chǔ)。直齒錐齒輪的標準模數(shù)為大端模數(shù)直齒錐齒輪的

48、標準模數(shù)為大端模數(shù)m，其幾何尺寸按大端計算。，其幾何尺寸按大端計算。6.7.1 幾何參數(shù)幾何參數(shù)如圖如圖6-22為一對相嚙合的直齒圓錐齒輪。為一對相嚙合的直齒圓錐齒輪。甘肅工業(yè)大學專用圖圖622直齒錐齒輪傳動的幾何參數(shù)直齒錐齒輪傳動的幾何參數(shù) 齒寬中點的齒寬中點的當量直齒圓當量直齒圓柱齒輪柱齒輪甘肅工業(yè)大學專用大端分度圓直徑大端分度圓直徑 d1=mZ1, d2=mZ2 （6-30）齒數(shù)比齒數(shù)比 u=Z2/Z1=d2/d1=cot1=tan2 （6-31）分度圓錐角分度圓錐角 tan1=1/u, tan2=u （6-32） cos1=u/(u2+1), cos2=d1/2R=1/(u2+1) （

49、6-33）錐距錐距 R=d1(u2+1)/2 （6-34）令令R=b/R，稱為稱為錐齒輪錐齒輪傳動的傳動的齒寬系數(shù)齒寬系數(shù),通常取通常取 R=0.250.35，常用，常用 R=1/3。齒寬齒寬b b= RR （6-35）齒寬中點分度圓直徑齒寬中點分度圓直徑 dm1=d1(1-0.5 R) dm2=d2(1-0.5 R) （6-36）當量齒輪分度圓直徑當量齒輪分度圓直徑 dv1=dm1/cos1 dv2=dm2/cos2 （6-37）當量齒輪模數(shù)當量齒輪模數(shù) mm=dm1Z1=m(1-0.5 R) （6-38）當量齒數(shù)當量齒數(shù) zv1=z1/cos1, zv2=z2/cos2 （6-39）當量齒

50、輪的齒數(shù)比當量齒輪的齒數(shù)比 uv=zv2/zv1=u2 （6-40）為使錐齒輪不致發(fā)生根切，應(yīng)使為使錐齒輪不致發(fā)生根切，應(yīng)使zv不小于不小于直齒圓柱齒輪的根切齒數(shù)。直齒圓柱齒輪的根切齒數(shù)。 甘肅工業(yè)大學專用dm2d2b1 12 26.7.26.7.2 直齒圓錐齒輪傳動受力分析直齒圓錐齒輪傳動受力分析一、一、輪齒上的作用力輪齒上的作用力小齒輪齒寬中點分度圓直徑：小齒輪齒寬中點分度圓直徑： dm12Fnc c假設(shè)力集中作用在假設(shè)力集中作用在輪齒中點分度圓處。輪齒中點分度圓處。 d1b/2b/2dm1d1AB=(b/2)sinAB=(b/2)sin1 1d dm1m1= d= d1 1-2AB-2A

51、Bdm11 1A AB B=d=d1 1-bsin-bsin1 1 甘肅工業(yè)大學專用Ft的方向在主動輪上與運動的方向在主動輪上與運動方向相反，在從動論上與運方向相反，在從動論上與運動方向相同；動方向相同；dm12112mtdTF costgFFtr圓周力：圓周力：徑向力：徑向力：軸向力：軸向力：軸向力軸向力Fa的方向?qū)蓚€齒輪都的方向?qū)蓚€齒輪都是由小端指向大端。是由小端指向大端。sintgFFta輪齒所受總法向力輪齒所受總法向力Fn可分解為三個分力可分解為三個分力 : :1 1T T1 1FtFaFrFFnFtFFrFatgFFtsinsin1 1=cos=cos2 2coscos1 1=s

52、in=sin2 2徑向力指向各自的軸心；徑向力指向各自的軸心；當當1 1+2 2 = 90= 90 時，有：時，有： Fr1 =Fa2Fa1 =Fr2于是有：于是有：c cFn 甘肅工業(yè)大學專用6.7.3 齒面接觸疲勞強度計算齒面接觸疲勞強度計算按齒寬中點處的當量圓柱齒輪計算直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞按齒寬中點處的當量圓柱齒輪計算直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強度，強度，工作齒寬即為錐齒輪的齒寬工作齒寬即為錐齒輪的齒寬b。 HudKTZZRRHEH31215 . 014 校核式：校核式： 322115 .014HHERRZZuKTd設(shè)計式：設(shè)計式： 式中：式中：ZH、ZE、H與直齒圓柱齒輪相同。與直齒

53、圓柱齒輪相同。 ZH=2.5 (對于標準齒輪對于標準齒輪=20); ZE 查查表表6-3（P132）;HNHSZlimHZN查查圖圖6-16 (N60njLh)limH查查圖圖6-14SH=1.0 ;甘肅工業(yè)大學專用式中：式中：載荷系數(shù)載荷系數(shù) KKKKKA齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)：K=1。動載荷系數(shù)動載荷系數(shù):Kv 查圖查圖6-6 按低一級的精度線及按低一級的精度線及vm（m/s）查取。）查取。 使用系數(shù)使用系數(shù):KA 查表查表6-1)/(1000602smnddvmmm齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)：K按下列布置情況取值：按下列布置情況取值：兩錐齒輪均為兩端支承時兩錐齒輪均為兩端

54、支承時K=1.51.65 其中之一為懸臂時其中之一為懸臂時K=1.651.88 兩者均為懸臂時兩者均為懸臂時K=1.882.25甘肅工業(yè)大學專用6.7.4 齒根彎曲疲勞強度計算齒根彎曲疲勞強度計算直齒錐齒輪的齒根彎曲疲勞強度仍可近似地按平均分度圓直齒錐齒輪的齒根彎曲疲勞強度仍可近似地按平均分度圓dm處的處的當量圓柱齒輪計算。當量圓柱齒輪計算。 FR1saFaRFYYumzKT15 . 01423212校核式：校核式：32212115 . 014FSaFaRRYYuzKTm設(shè)計式：設(shè)計式：式中：式中：YFa齒形系數(shù)；齒形系數(shù)；按當量齒數(shù)按當量齒數(shù) 查表查表6464。coszzYSa應(yīng)力校正系數(shù)；

55、應(yīng)力校正系數(shù)；按當量齒數(shù)按當量齒數(shù) 查表查表6-4 。zF與直齒圓柱齒輪相同與直齒圓柱齒輪相同 甘肅工業(yè)大學專用FNstFFSYYlimF與直齒圓柱齒輪相同與直齒圓柱齒輪相同 Yst=2.0SF1.251.5。YN查查圖圖6-17， N60njLhlimF查查圖圖6-15例題例題:甘肅工業(yè)大學專用表表6-1 6-1 使用系數(shù)使用系數(shù)KAKA工作機工作特性工作機工作特性原動機工作特性及其示例原動機工作特性及其示例均勻平穩(wěn)均勻平穩(wěn) 輕微沖擊輕微沖擊中等沖擊中等沖擊嚴重沖擊嚴重沖擊( (電動機、汽輪機電動機、汽輪機) )( (汽輪機、液壓馬達汽輪機、液壓馬達) )( (多缸內(nèi)燃機）多缸內(nèi)燃機）（單缸

56、內(nèi)燃機）（單缸內(nèi)燃機）均勻平穩(wěn)均勻平穩(wěn)1.001.001.11.11.251.251.51.5輕微沖擊輕微沖擊1.251.251.351.351.51.51.751.75中等沖擊中等沖擊1.51.51.61.61.751.752.002.00嚴重沖擊嚴重沖擊1.751.751.851.852.002.002.252.25或更大或更大注： 非經(jīng)常啟動或啟動轉(zhuǎn)矩不大的電動機、小型汽輪機按均勻平穩(wěn)考慮; 對于增速傳動，根據(jù)經(jīng)驗建議取表值的1.1倍; 當外部機械與齒輪裝置之間有撓性連接時，KA值可適當減小。表表6-2 齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)K精度等級精度等級(組）組）5 56 67 78 8

57、直齒輪直齒輪未經(jīng)表面硬化未經(jīng)表面硬化1.01.01.01.01.01.01.11.1經(jīng)表面硬化經(jīng)表面硬化1.01.01.01.01.11.11.21.2斜齒輪斜齒輪未經(jīng)表面硬化未經(jīng)表面硬化1.01.01.01.01.11.11.21.2經(jīng)表面硬化經(jīng)表面硬化1.01.01.11.11.21.21.41.4甘肅工業(yè)大學專用表表6-3 6-3 彈性影響系數(shù)彈性影響系數(shù)Z ZE E（MPaMPa）小小 輪輪 材材 料料大大 輪輪 材材 料料鍛鍛 鋼鋼鑄鑄 鋼鋼球墨鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵灰鑄鐵夾布膠木夾布膠木鍛鋼鍛鋼189.8188.9188.9186.416256.4鑄鋼鑄鋼188.0188.0180.5

58、180.5161.4161.4球墨鑄鐵球墨鑄鐵173.9173.9156.6156.6灰鑄鐵灰鑄鐵143.7143.7表表6-7 6-7 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)圓柱齒輪的齒寬系數(shù)d d齒輪相對軸承的位置齒輪相對軸承的位置大輪或兩輪齒面硬度大輪或兩輪齒面硬度350 HBS350 HBS兩輪齒面硬度兩輪齒面硬度350 HBS350 HBS對稱布置對稱布置0.81.40.81.40.40.90.40.9不對稱布置不對稱布置0.61.20.61.20.30.60.30.6懸臂布置懸臂布置0.30.40.30.40.20.50.20.5注：注： 載荷穩(wěn)定時載荷穩(wěn)定時d d 取大值；軸與軸承的剛度較大時取大值；取大值；軸與軸承的剛度較大時取大值； 斜齒輪與人字齒輪取大值；斜齒輪與人字齒輪取大值； 對于金屬切削機床的齒輪傳動，對于金屬切削機床的齒輪傳動，d 取小值，傳遞功率不大時，取小值，傳遞功率不大時，d 可小到可小到0.2。甘肅工業(yè)大學專用齒輪傳動的精度等級齒輪傳動的精度等級制造和安裝齒輪傳動裝置時，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。.誤差的影響：誤差的影響：1.1.轉(zhuǎn)角與理論不一致，影響運動的不準確性；轉(zhuǎn)角與理論不一致，影響運動的不準確性；2.2.瞬時傳動比不恒定，出現(xiàn)速