機(jī)械設(shè)計(jì)第12章齒輪傳動(dòng)2ppt課件

1、第第12章章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)12.4齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 12.4.0接觸強(qiáng)度12.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算12.4.2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算12.4.3錐齒齒輪的計(jì)算12.1齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則12.2齒輪材料12.3齒輪輪齒受力第第12章章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)12.5齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 12.5.1齒輪傳動(dòng)的參數(shù)選擇12.5.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟12.4.012.4.0接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度Fn11)11(22212121EEbFnH222121111EEE設(shè)：21111bEFbEFnnH56. 0赫茲公式12.4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算一、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)

2、算一、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明12.4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算一、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算HH1、滿足接觸疲勞強(qiáng)度的條件：12.4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算bEFnH根據(jù)赫茲公式綜合彈性模量sin2iidsin) 1(1sin21sin2sin2sin212121121auuuudddddd）（）（由書P195圖12-15，節(jié)點(diǎn)處的綜合曲率半徑為綜合曲率半徑12,11212uaduddzzu若大小齒輪的齒數(shù)比12.

3、4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算buauKTbEFnH231) 1(335一對(duì)鋼齒輪E1= E2=2.06X105MPa,1= 2=0.33、接觸疲勞許用應(yīng)力HHHHSlim齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度，P196圖12-16齒面接觸疲勞安全系數(shù)，P195表12-34、接觸疲勞強(qiáng)度公式校核公式設(shè)計(jì)公式) 1(335231HHbuauKT引入齒寬系數(shù)aba那么312)335() 1(uKTuaaH二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算1、計(jì)算依據(jù)FF滿足彎曲疲勞滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的條件強(qiáng)度的條件12.4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2、齒根

4、彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算&建立力學(xué)模型：建立力學(xué)模型：&假設(shè)全部載荷作用假設(shè)全部載荷作用于齒頂；于齒頂；&不計(jì)齒根的壓應(yīng)力；不計(jì)齒根的壓應(yīng)力；&用用30切線法確定切線法確定危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面26cosFFFnFSbhKFWM危險(xiǎn)截面處的彎曲應(yīng)力危險(xiǎn)截面處的彎曲應(yīng)力bmYKFmSmhbmKFFtFFFtFcos)(cos)(62由于costnFF YFYF齒形系齒形系數(shù)，數(shù)，P198P198圖圖12-12-191912.4.112.4.1直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2、齒根彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算危險(xiǎn)截面處的彎曲應(yīng)力危險(xiǎn)截面處的彎曲應(yīng)力1212zbmYYKTSFF考

5、慮齒根應(yīng)力集中，且111122mzTdTFt應(yīng)力修正系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)，P199P199圖圖12-2012-20bmYKFFtF3、彎曲疲勞許用應(yīng)力FFFFSlim齒輪的彎曲疲勞極限，齒輪的彎曲疲勞極限，P200P200圖圖12-2112-21彎曲疲勞安全系數(shù)，表彎曲疲勞安全系數(shù)，表12-312-3對(duì)稱循環(huán)許用彎曲應(yīng)力取對(duì)稱循環(huán)許用彎曲應(yīng)力取70%4、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到令aba3211) 1(4FSFaYYzuKTmMPazbmYYKTFSFF2121校核公式設(shè)計(jì)公式直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算總直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算總結(jié)：結(jié)：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度按齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算齒根彎曲疲

6、勞應(yīng)力計(jì)算3211) 1(4FSFaYYzuKTm設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式312)335() 1(uKTuaaH 應(yīng)力、許用應(yīng)力、強(qiáng)度的關(guān)系較小者配對(duì)齒輪SFFYY較大者強(qiáng)度高（大）FF2.齒輪彎曲強(qiáng)度比較三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明MPazbmYYKTFSFF21211、兩齒輪彎曲應(yīng)力是否相同？許用應(yīng)力呢？危險(xiǎn) 3.兩輪接觸強(qiáng)度比較較小者更危險(xiǎn)配對(duì)齒輪：HHtHEHuubdKFZZ11較小者強(qiáng)度低（弱）HH三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明三、齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算說明對(duì)開式齒輪：只按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后將模數(shù)放大1015， 對(duì)軟齒面齒輪：按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核， 對(duì)硬齒面齒輪

7、：按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸疲勞強(qiáng)度校核。4、留意主動(dòng)被動(dòng)主動(dòng)被動(dòng)分析中間齒輪接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的特點(diǎn)？分析中間齒輪接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的特點(diǎn)？12.4.212.4.2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 強(qiáng)度計(jì)算的模型：斜齒輪法面上的當(dāng)量直齒輪當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒寬為3coszzvcos/b當(dāng)量直齒輪1、齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式校核公式設(shè)計(jì)公式) 1(305231HHbuauKT312)305() 1(uKTuaaH鋼制齒輪12.4.212.4.2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算3211) 1(cos2 . 3FSFaYYzuKTmMPazbmYYKTFnSF

8、Fcos6 . 1121校核公式設(shè)計(jì)公式法向模數(shù)12.4.212.4.2斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算12.4.312.4.3錐齒齒輪的計(jì)算錐齒齒輪的計(jì)算 強(qiáng)度計(jì)算的模型：簡化為錐齒輪齒寬中點(diǎn)的當(dāng)量直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)齒寬為coszzvb當(dāng)量直齒輪1、齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式校核公式設(shè)計(jì)公式) 1(5 . 0335132HHubKTubR3122)5 . 01 (335(1uKTuRRHR鋼制齒輪12.4.312.4.3錐齒齒輪的計(jì)算錐齒齒輪的計(jì)算齒寬系數(shù)3 . 025. 0,RRRb常用2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算321211)5 . 01 (4FSFRRmYYzuKTmMP

9、azbmYYKTFmSFF2121校核公式設(shè)計(jì)公式大端模數(shù)12.4.312.4.3錐齒圓柱齒輪的計(jì)算錐齒圓柱齒輪的計(jì)算12.5.112.5.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 彎曲強(qiáng)度 接觸強(qiáng)度壓力角 齒厚 曲率半徑 z1 重疊系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn)； 模數(shù)小，齒高減小，降低VS，抗磨損和膠合能力強(qiáng)；減少加工量；但抗彎強(qiáng)度差。 開式傳動(dòng) ：z1 =1720；閉式傳動(dòng)：z1 =20401.壓力角a 2.小輪齒數(shù)z1 （d不變，即中心距a為定值） 齒愈寬，承載能力強(qiáng)，但載荷分布不均12.5.112.5.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇3.齒寬、齒寬系數(shù)小齒輪的齒寬mmbb)53(21大齒輪的齒寬12.5.112.5.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇4.螺旋角azzm