機(jī)械設(shè)計(jì)CAI電子教案：第10章 齒輪傳動(dòng)

1、第10章齒輪傳動(dòng)10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 10-3齒輪材料及選用原則 10-6齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與 精度選擇 10-4齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 10-5標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 10-8標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 10-9齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10-10齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 10-1概述10-7標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作用： 不僅用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)、而且還要傳遞動(dòng)力。要求： 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、足夠的承載能力。分類開(kāi)式傳動(dòng) 有簡(jiǎn)單防護(hù)罩，大齒輪浸入油池，潤(rùn)滑得到改善、適于非重要應(yīng)用；裸露、灰塵、易磨損，適于低速傳動(dòng)。10-1概述 半開(kāi)式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)全封閉、潤(rùn)滑良好

2、、適于重要應(yīng)用。按類型分按裝置型式分按使用情況分硬齒面齒輪（齒面硬度350HBS） 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳錐齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)動(dòng)力齒輪 傳動(dòng)齒輪 按齒面硬度分軟齒面齒輪（齒面硬度350HBS） 以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載或低速重載傳動(dòng)。以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)： 傳動(dòng)效率高可達(dá)99；在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率為最高； 結(jié)構(gòu)緊湊;與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比，在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間一般較??； 工作可靠，壽命長(zhǎng)；與各類傳動(dòng)相比 傳動(dòng)比穩(wěn)定;無(wú)論是平均值還是瞬時(shí)值。這也是齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用的原因之一； 制造及

3、安裝精度要求高，價(jià)格較貴。與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比學(xué)習(xí)本章的目的 本章學(xué)習(xí)的根本目的是掌握齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，也就是要能夠根據(jù)齒輪工作條件的要求，能設(shè)計(jì)出傳動(dòng)可靠的齒輪。設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)確定齒輪的主要參數(shù)以及結(jié)構(gòu)形式。主要參數(shù)有：模數(shù)m、齒數(shù)z、螺旋角以及壓力角a、 齒高系數(shù)h*a、徑向間隙系數(shù)c*。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷潘存云教授研制一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過(guò)載突然斷裂、疲勞折斷。一、輪齒的失效形式 失效形式潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 提高輪齒抗折斷能力的措施：（1）增大齒根過(guò)渡圓角半徑，消除加工刀痕，減小齒根應(yīng)力集中； （2）

4、增大軸及支承的剛度，使輪齒接觸線上受載較為均勻； （3）采用合適的熱處理，使輪齒芯部材料具有足夠的韌性； （4）采用噴丸、滾壓等工藝對(duì)，對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制齒面接觸疲勞齒面接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化當(dāng)超過(guò)疲勞極限時(shí)，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效。齒面點(diǎn)蝕10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷失效形式一、輪齒的失效形式 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制齒面點(diǎn)蝕齒面膠合高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤(rùn)滑失效

5、，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當(dāng)齒面向?qū)瑒?dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。措施： 1.提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度3.增加潤(rùn)滑油粘度低速4.加抗膠合添加劑高速10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷失效形式一、輪齒的失效形式 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制齒面膠合齒面磨損措施：1.減小齒面粗糙度2.改善潤(rùn)滑條件，清潔環(huán)境磨粒磨損跑合磨損跑合磨損、磨粒磨損。齒面點(diǎn)蝕10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷失效形式一、輪齒的失效形式 3.提高齒面硬度揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制從動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒

6、潘存云教授研制齒面膠合齒面磨損齒面點(diǎn)蝕10-2輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷失效形式齒面塑性變形一、輪齒的失效形式 潘存云教授研制表面凸出表面凹陷揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 保證足夠的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒根折斷保證足夠的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒面點(diǎn)蝕由工程實(shí)踐得知：閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，除以上兩設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外，還應(yīng) 按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)閉式硬齒面或開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、對(duì)齒輪材料性能的要求 齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨

7、損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌。 10-3齒輪材料及選用準(zhǔn)則 常用齒輪材料鍛鋼 鑄鋼 鑄鐵常作為低速、輕載、不太重要的場(chǎng)合的齒輪材料；適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場(chǎng)合。 非金屬材料 二、常用齒輪材料 鋼材的韌性好，耐沖擊，通過(guò)熱處理和化學(xué)處理可改善材料的機(jī)械性能，最適于用來(lái)制造齒輪。 耐磨性及強(qiáng)度較好，常用于大尺寸齒輪。含碳量為0.15 % 0.6%的碳素鋼或合金。一般用齒輪用碳素鋼，重要齒輪用合金鋼。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表10-1常用齒輪材料及其機(jī)械性能 材料牌號(hào) 熱處理方法 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度 HBSB / MPa S / MPa 齒芯

8、部 齒面HT250 250 170241 HT300 300 187255 HT350 350 197269 QT500-5 500 147241 QT600-2 600 229302 ZG310-570 ?；?580 320 156217 ZG340-640 650 350 169229 45 580 290 162217 45 217255 4050HRC 40Cr 241286 4855HRC 調(diào)質(zhì)后表面淬火揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制續(xù)表10-1常用齒輪材料及其機(jī)械性能 材料牌號(hào) 熱處理方法 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度 HBSB / MPa S / MPa 齒芯部 齒

9、面ZG340640 700 380 241269 45 650 360 217255 30CrMnSi 1100 900 310360 35SiMn 750 450 217269 38SiMnMo 700 550 217269 40Cr 700 500 241286 20Cr 650 400 300 20CrMnTi 1100 850 300 12Cr2Ni4 1100 850 320 35CrAlA 950 750 255321 85HV 滲碳后淬火調(diào)質(zhì)20Cr2Ni4 1200 1100 350 38CrMnAlA 1000 850 255321 85HV 夾布膠木 100 2535 調(diào)質(zhì)

10、后氮化(氮化層0.30.5)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 熱處理方法表面淬火滲碳淬火調(diào)質(zhì)正火滲氮一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr等。表面淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達(dá)5256HRC，面硬芯軟，能承受一定沖擊載荷。1.表面淬火高頻淬火、火焰淬火三、齒輪材料的熱處理和化學(xué)處理 2. 滲碳淬火滲碳鋼為含碳量0.15 % 0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，如20、20Cr等。齒面硬度達(dá)5662HRC，齒面接觸強(qiáng)度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳動(dòng)。通常滲碳淬火后要磨齒。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr、35SiMn

11、等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：220260HBS 。因?yàn)橛捕炔桓?，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。3.調(diào)質(zhì)4. 正火正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削性能。機(jī)械強(qiáng)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。滲氮是一種化學(xué)處理。滲氮后齒面硬度可達(dá)6062HRC。氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場(chǎng)合，如內(nèi)齒輪。材料為：38CrMoAlA.5. 滲氮揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 特點(diǎn)及應(yīng)用：調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度低，HBS 350，屬軟齒面，工藝簡(jiǎn)單、用于一般傳動(dòng)。當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，因小輪齒根薄，彎曲強(qiáng)度低，故在選材和熱處理時(shí)，小輪比大

12、輪硬度高: 2050HBS表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面硬度高，屬硬齒面。其承載能力高，但一般需要磨齒。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 四、齒輪材料選用的基本原則 (1)齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強(qiáng)度、壽 命、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等； (2)應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理 和制造工藝； (3)正火碳鋼，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊 下工作的齒輪；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于在中等沖擊載荷 下工作的齒輪； (6)鋼制軟齒面齒輪，其配對(duì)兩輪齒面的硬度差應(yīng)保 持在3050HBS或更多。 (4)合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工 作的齒輪； (5)航空齒輪要求尺寸

13、盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處 理的高強(qiáng)度合金鋼； 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 10-4齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算中所用的載荷，通常取沿齒面接觸線單位長(zhǎng)度上所受的載荷，即：實(shí)際傳動(dòng)中由于原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)性能的影響以及制造誤差的影響，載荷會(huì)有所增大，且沿接觸線分布不均勻。接觸線單位長(zhǎng)度上的最大載荷為 K為載荷系數(shù)，其值為：KKA Kv K K Fn 為輪齒所受的公稱法向載荷。式中KA 使用系數(shù)Kv 動(dòng)載系數(shù)K齒間載荷分配系數(shù)K齒向載荷分布系數(shù)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)。不均勻傳送

14、的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)。橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等。載荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)多 缸內(nèi)燃機(jī)單 缸內(nèi)燃機(jī)1.0 1.1 1.25 1.501.25 1.35 1.5 1.751.50 1.60 1.75 2.001.75 1.85 2.00 2.25 或更大工 作 機(jī) 器均勻平穩(wěn)輕微沖擊中等沖擊嚴(yán)重沖擊原動(dòng)機(jī)注：表中所列值僅

15、適用于減速傳動(dòng)，若為增速傳動(dòng)，應(yīng)乘以1.1倍當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過(guò)撓性件相連接時(shí)，KA可適當(dāng)減小。表10-2使用系數(shù)KA 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制動(dòng)載系數(shù)Kv 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50 m/s Kv 潘存云教授研制十分精密的齒輪裝置10 8 7 6 9 表10-3 齒間載荷分配系數(shù)K 精度等級(jí)II組 5 6 7 8 5級(jí)及更低KAFl/b 100N/mm 1.34K H 1.34限制條件K H對(duì)稱非對(duì)稱懸臂揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制K HK H1.031.031.061.081.1

16、01.21.31.5234561.031.031.061.081.101.21.31.5234561.03 1.044 1.06 1.1 1.2 1.3 1.5 2 3 4彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù) K Fb/h=31264K F揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 改善齒向載荷不均勻的措施： （1）增大軸、軸承及支座的剛度；（5）輪齒修形（腰鼓齒）。（4）盡可能避免懸臂布置；（3）適當(dāng)限制輪齒寬度；（2）對(duì)稱軸承配置；潘存云教授研制b(0.00050.001)b揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制O2O1tt1（主動(dòng)）N1N2c d12FnT1圓周力徑向力法向力小齒輪上的轉(zhuǎn)

17、矩P傳遞的功率(kw)，1小齒輪上的角速度，n1小齒輪上的轉(zhuǎn)速，d1小齒輪上的分度圓直徑，壓力角。各作用力的方向如圖潘存云教授研制O22（從動(dòng)）O1N1N2tt1（主動(dòng)）T1c d12d22 FtFrFnFn為了計(jì)算輪齒強(qiáng)度，設(shè)計(jì)軸和軸承，有必要分析輪齒上的作用力。10-5標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 一、輪齒受力分析 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制rbO30 30 二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 假定載荷僅由一對(duì)輪齒承擔(dān)，按懸臂梁計(jì)算。齒頂嚙合時(shí)，彎矩達(dá)最大值。hFnF2F1S分量F2產(chǎn)生壓縮應(yīng)力可忽略不計(jì)，彎曲力矩 M=KFnhcos危險(xiǎn)界面的彎曲截面系數(shù)彎曲應(yīng)力危險(xiǎn)截面：齒

18、根圓角30 切線兩切點(diǎn)連線處。齒頂受力Fn，可分解成兩個(gè)分力：F1 = Fn cos F2 = Fn sin產(chǎn)生彎曲應(yīng)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，可忽略FnABABFF揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 因?yàn)閔和S與模數(shù)m相關(guān)，輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式：故YFa與模數(shù)m無(wú)關(guān)。彎曲應(yīng)力對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪, YFa僅取決于齒數(shù)z，取值見(jiàn)下頁(yè)圖。 YFa 齒形系數(shù)F0理論彎曲應(yīng)力，考慮齒根處應(yīng)力集中的影響：揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制表10-5齒形系數(shù)YFa以及應(yīng)力校正系數(shù)YSaYFa 2.97 2.91 2.85 2.8 2.76 2.72 2.69 2.65 2.62 2.60 2.57

19、 2.55 2.53YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62YFa 2.52 2.45 2.40 2.35 2.32 2.28 2.24 2.22 2.2 2.18 2.14 2.12 2.0YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62z(zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 z(zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 15

20、0 200 注：(1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.38m (m-模數(shù)) (2)對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng) =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.15m 時(shí)， 齒形系數(shù)：YFa =2.053 ; 應(yīng)力校正系數(shù)：YSa =2.65。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制3.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.711 12 13 14

21、15 16 18 20 25 30 40 50 100 400齒形系數(shù)YF計(jì)算根切極限實(shí)際根切極限標(biāo)準(zhǔn)齒輪揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 注意：計(jì)算時(shí)取 較大者，計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整, 且m 1.5一般YF1 YF2， F1 F2 引入齒寬系數(shù)d=b/d1得設(shè)計(jì)公式 在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下可適當(dāng)選取較多的齒數(shù)，以使傳動(dòng)平穩(wěn)。代入 d1 = m z1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制2齒輪強(qiáng)度計(jì)算是根據(jù)齒輪可能出現(xiàn)的失效形式來(lái)進(jìn)行的。在一般閉式齒輪傳動(dòng)中，輪齒的失效主要是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒面疲勞點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力的大小有關(guān)，而齒面的最大接觸應(yīng)力可近似用赫茲公式進(jìn)行計(jì)

22、算。三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算赫茲公式“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合 實(shí)驗(yàn)表明：齒根部分靠近節(jié)點(diǎn)處最容易發(fā)生點(diǎn)蝕，故取節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力作為計(jì)算依據(jù)。節(jié)圓處齒廓曲率半徑齒數(shù)比 u= z2 /z1 = d2 /d1 = 2 /1 1O22（從動(dòng)）O1N1N2tt1（主動(dòng)）T1c d12d22 C1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制彈性影響系數(shù)節(jié)點(diǎn)處，載荷由一對(duì)輪齒來(lái)承擔(dān)將ZE和Fn代入赫茲公式表10-6彈性影響系數(shù)ZE (Ma)1/2彈性模量E/MPa齒輪材料配對(duì)齒輪材料灰鑄鐵 球墨鑄鐵 鑄鋼 鍛 鋼 夾布塑料 1.18104 17.3104 20.2104 20.6104 0.785

23、104 鍛 鋼 162.0 181.4 188.9 189.8 56.4 鑄 鋼 161.4 180.5 188.0 球墨鑄鐵 156.6 173.9 灰鑄鐵 143.7 注：表中所列夾布塑料的泊松比為0.5，其余材料的均為0.3揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 代入赫茲公式得引入齒寬系數(shù)d=b/d1區(qū)域系數(shù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式 得設(shè)計(jì)公式標(biāo)準(zhǔn)齒輪ZE=2.5模數(shù)m不能成為衡量齒輪接觸強(qiáng)度的依據(jù)。注意：因兩個(gè)齒輪的H1= H2 ，故按此強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，公式中應(yīng)代入H 1和H 2中較小者。 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 用設(shè)計(jì)公式初步計(jì)算齒輪分度圓直徑d1(或模數(shù)m)時(shí)，因載荷系

24、數(shù)中的KV、K、K不能預(yù)先確定，故可先試選一載荷系數(shù)Kt。算出d1t(或 mnt）后，用d1t再查取KV、K、K從而計(jì)算Kt 。若K與Kt接近，則不必修改原設(shè)計(jì)。否則，按下式修正原設(shè)計(jì)。彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進(jìn)行必要的校核。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。其失效形式為磨損，點(diǎn)蝕形成之前齒面已磨掉。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 1壓力角a的選擇

25、2齒數(shù)的選擇一般，閉式齒輪傳動(dòng) z1=20403齒寬系數(shù)fd的選擇當(dāng)d1已按接觸疲勞強(qiáng)度確定時(shí)，z1m重合度e傳動(dòng)平穩(wěn)抗彎曲疲勞強(qiáng)度降低齒高h(yuǎn) 切削量 、滑動(dòng)率因此，在保證彎曲疲勞強(qiáng)度的前提下，齒數(shù)選得多一些好！fd 齒寬b 強(qiáng)度 ，但fd過(guò)大將導(dǎo)致K一般情況下取 a =20 fd的選取可參考齒寬系數(shù)表 10-6齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 開(kāi)式齒輪傳動(dòng) z1=1720 z2=uz14齒寬b大齒輪：b= fd d1 ,大齒輪：b1=b+(510) mm揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 說(shuō)明：1)大小齒輪皆為硬齒面時(shí)， fd應(yīng)取小值，否則取大值； 2)括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪； 3）機(jī)

26、床中的齒輪，若傳遞功率不大時(shí)， fd可小到0.2 4)非金屬齒輪可?。?fd =0.51.2表10-7圓柱齒輪的齒寬系數(shù)表fd =b/d1 裝置狀況兩支撐相對(duì)小齒輪對(duì)稱布置兩支撐相對(duì)小齒輪非作對(duì)稱布置懸臂布置fd 0.91.4 (1.21.9) 0.71.5 (1.11.65) 0.40.6二、齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力 許用接觸應(yīng)力lim 接觸疲勞極限, 由實(shí)驗(yàn)確定, S 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，查表10-4 確定。K N壽命系數(shù)，可查圖求得。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表10-8安全系數(shù)SH和SFSHSF安全系數(shù)軟齒面（HBS 350）硬齒面（HBS 350）重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪1.

27、01.11.31.41.11.21.41.61.62.21.3揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制彎曲疲勞壽命系數(shù)KN3.02.52.01.81.61.41.21.00.80.7103 104 105 106 107 108 109 1010NKFN潘存云教授研制調(diào)質(zhì)鋼、珠光體、貝氏體球鐵、可鍛鑄鐵N0滲碳淬火鋼、表面淬火鋼N0氮化鋼、鐵素體球鐵、結(jié)構(gòu)鋼、灰鑄鐵N0氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼N0揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制6004000200100 200 300 HBSFE /MPa球墨鑄鐵黑色可鍛鑄鐵灰鑄鐵MEMEMQMLMQ=MLMEMQ=ML鑄鐵材料的FE潘存云教授

28、研制6004000200FE /MPa100 200 HBS正火鋼的FEMEMEML=MQlML=MQl正火處理的鑄鋼正火處理的結(jié)構(gòu)鋼潘存云教授研制調(diào)質(zhì)鋼的FE合金調(diào)質(zhì)鋼碳鋼調(diào)質(zhì)合金鑄鋼調(diào)質(zhì)碳素鑄鋼調(diào)質(zhì)100 200 300 400 HBS600400200FE /MPa8001000MLMEMQMLMEMQMQ=MLMQ=ML潘存云教授研制FE /MPa滲碳淬火鋼及表面硬化鋼的FE60040020080010001200450 500 600 700 800 HVI50 55 60 65 HRCMEMQMLMEMQML滲碳淬火鋼 表面硬化鋼揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制灰鑄

29、鐵的疲勞極限應(yīng)力Hlim /MPa500400200600700100 200 300 HBS300MEMQ=ML潘存云教授研制鑄鐵材料的疲勞極限應(yīng)力Hlim /MPa500400600700100 200 300 HBS300MEMQ=MLMEMQ=ML球墨鑄鐵黑色可鍛鑄鐵 潘存云教授研制氮化及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的FE /MPa60040020080010001200300 400 500 600 700 800 900 HVI30 35 40 45 50 55 60 65 HRC調(diào)質(zhì)、氣體氮化處理的氮化鋼 （不含鋁）調(diào)質(zhì)、氣體氮化處理的調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)或正火、碳氮共滲處理的調(diào)質(zhì)鋼MEMQMLMEMQ

30、MLME=MQML揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制正火處理的結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼的疲勞極限應(yīng)力Hlim /MPa500400600200100 150 200 250 HBS300正火處理的結(jié)構(gòu)剛正火處理的鑄剛MEMEML=MQML=MQ潘存云教授研制調(diào)質(zhì)處理鋼的疲勞極限應(yīng)力合金調(diào)質(zhì)剛碳鋼調(diào)質(zhì)合金鑄剛調(diào)質(zhì)碳鋼鑄鋼調(diào)質(zhì)MEMEMQ=MLML=MQMXMEMQMLMEMLMQ50040060025030070080090010001100FHlim /MPa100 200 300 400 HBS揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制滲氮及氮碳共滲調(diào)質(zhì)鋼的1200130060015

31、00140070080090010001100FHlim /MPa潘存云教授研制300 400 500 600 700 800 900HVI35 35 40 45 50 55 60 65 HRCMQ調(diào)質(zhì)-氣體滲氮處理的滲氮鋼調(diào)質(zhì)或正火-氮碳共滲處理的調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)-氣體滲氮處理的調(diào)質(zhì)鋼ME=MQMQMEMLMLMLME潘存云教授研制潘存云教授研制400 500 600 700 800 HVI12001300160015001400170080090010001100FHlim /MPaMQMEMLMQMEML滲碳合金鋼火焰或感應(yīng)淬火鋼滲碳淬火鋼和表面淬火鋼的疲勞極限應(yīng)力揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云

32、教授 三、 齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)制造和安裝齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，不可避免會(huì)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：1.轉(zhuǎn)角與理論不一致，影響運(yùn)動(dòng)的不準(zhǔn)確性；2.瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定，出現(xiàn)速度波動(dòng)，引起震動(dòng)、 沖擊和噪音影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；3.齒向誤差導(dǎo)致輪齒上的載荷分布不均勻，使輪齒提 前損壞，影響載荷分布的不均勻性。 國(guó)標(biāo)GB-10095-88給齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)。其中1級(jí)最高，12級(jí)最低，常用的為69級(jí)精度。按照誤差的特性及它們對(duì)傳動(dòng)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(dòng)的準(zhǔn)確性，傳動(dòng)的平穩(wěn)性和載荷分布的均勻性。精度選擇是以傳動(dòng)的用途，使用條件，傳遞

33、功率，圓周速度等為依據(jù)來(lái)確定。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制7-6-6-XX 8-7-7-XX 6-5-5-XX 7-6-6-XX 圓柱齒輪傳動(dòng) 0 20 40 60 80 100 4003002001000Pca /(N/mm)v/(m/s)錐齒輪傳動(dòng) 0 20 40 60 80 100 4003002001000Pca /(N/mm)v/(m/s)機(jī)器名稱 精度等級(jí) 機(jī)器名稱 精度等級(jí) 汽輪機(jī) 36 拖拉機(jī) 68 切削機(jī)床 38 通用減速器 68 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 48 鍛壓機(jī)床 69 輕型汽車(chē) 58 起重機(jī) 710 載重汽車(chē) 79 農(nóng)機(jī) 811 注：主傳動(dòng)齒輪或

34、重要齒輪傳動(dòng)，選靠上限； 輔助齒輪傳動(dòng)或一般齒輪傳動(dòng)，居中或靠下限選擇。表10-9各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制四、直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)的步驟 選擇齒輪的材料和熱處理選擇齒數(shù)，選齒寬系數(shù)fd初選載荷系數(shù)(如Kt=1.2)按接觸強(qiáng)度確定直徑d1計(jì)算得mH=d1/z1按彎曲強(qiáng)度確定模數(shù)mF確定模數(shù)mt=maxmH ,mF計(jì)算確定載荷系數(shù)K= KAKvKK修正計(jì)算模數(shù)m模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算主要尺寸：d1=mz1 d2=mz2 計(jì) 算 齒 寬： b=fd d1確定齒寬：B2=int(b) B1= B2+(35)mm開(kāi) 始揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存

35、云教授 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，按主要失效形式進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定主要尺寸，然后按其它失效形式進(jìn)行必要的校核。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)。其失效形式為磨損，點(diǎn)蝕形成之前齒面已磨掉。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制d12潘存云教授研制FF 10-7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算一、輪齒上的作用力1T1圓周力徑向力軸向力輪齒所受總法向力Fn可分解為三個(gè)分力 :圓周力Ft的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)論上與運(yùn)動(dòng)方向相同；徑向力指向各自的軸心；軸向力的方向由螺旋方向和輪齒工作面而定。

36、FrFtFt長(zhǎng)方體底面長(zhǎng)方體對(duì)角面即輪齒法面F =Ft /cos Fr=Ftann 潘存云教授研制nFrFnF FaFaF nFnc揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制trb1ra1r1r2rb2ra2O2O1由于Fatanb，為了不使軸承承受的軸向力過(guò)大，螺旋角b不宜選得過(guò)大，常在 之間選擇。二、計(jì)算載荷 pbtpbtL 與嚙合接觸線長(zhǎng)度之和。 對(duì)于直齒輪，L=b。對(duì)于斜齒輪，為右圖中接觸區(qū)內(nèi)幾條實(shí)線長(zhǎng)度之和。 不斷變化近似計(jì)算公式代入得 端面重合度b=820計(jì)算方法與直齒輪相同，bpbtbpa載荷系數(shù)KKA Kv K K 單位長(zhǎng)度上的載荷 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 使用

37、系數(shù)KA 載荷系數(shù)KKA Kv K K 潘存云教授研制發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)。不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)。橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等。載荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)多 缸內(nèi)燃機(jī)單 缸內(nèi)燃機(jī)1.0 1.1 1.25 1.501.25 1.35 1

38、.5 1.751.50 1.60 1.75 2.001.75 1.85 2.00 2.25 或更大工 作 機(jī) 器均勻平穩(wěn)輕微沖擊中等沖擊嚴(yán)重沖擊原動(dòng)機(jī)注：表中所列值僅適用于減速傳動(dòng)，若為增速傳動(dòng)，應(yīng)乘以1.1倍當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過(guò)撓性件相連接時(shí)，KA可適當(dāng)減小。表10-10揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50 m/s 十分精密的齒輪裝置10 8 7 6 Kv 9 潘存云教授研制表10-11齒間載荷分配系數(shù)K 精度等級(jí)II組 5 6 7 8 5級(jí)及更低KAFl/b 100N/mm 1.34K H 1.34

39、限制條件K H對(duì)稱非對(duì)稱懸臂揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算是按輪齒的法面進(jìn)行的，其基本原理與直齒輪相同。但是，斜齒輪的重合度大，同時(shí)嚙合的輪齒較多，輪齒的接觸線是傾斜的，在法面內(nèi)斜齒輪的當(dāng)量齒輪的分度圓半徑較大，因此斜齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度較直齒輪低。三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算Yfa 齒形系數(shù)；按當(dāng)量齒輪計(jì)算強(qiáng)度潘存云教授研制潘存云教授研制斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。輪齒的失效形式: 局部折斷 YSa應(yīng)力校正系數(shù)；Y 螺旋角影響系數(shù)。 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表10-14齒形系數(shù)YFa以及應(yīng)力校正系數(shù)YSaYFa 2.97 2.91 2.

40、85 2.8 2.76 2.72 2.69 2.65 2.62 2.60 2.57 2.55 2.53YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62YFa 2.52 2.45 2.40 2.35 2.32 2.28 2.24 2.22 2.2 2.18 2.14 2.12 2.0YSa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62z(zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2

41、9 z(zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 注：(1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.38m (m-模數(shù)) (2)對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng) =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.15m 時(shí)， 齒形系數(shù)：YFa =2.053 ; 應(yīng)力校正系數(shù)：YSa =2.65潘存云教授研制揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制Y1.000.900.800.750 10 20 30 40 螺旋角影響系數(shù) Y 0.10.30.50.60.70.80.90.20.41=0揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

42、計(jì)算Yfa 齒形系數(shù)；YSa 應(yīng)力校正系數(shù)；Y 螺旋角影響系數(shù)。 按當(dāng)量齒輪計(jì)算強(qiáng)度潘存云教授研制斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。輪齒的失效形式 局部折斷 設(shè)計(jì)計(jì)算公式揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 基圓柱 潘存云教授研制齒廓曲面四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 斜齒輪齒面接觸強(qiáng)度仍以節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為代表，將節(jié)點(diǎn)處的法面曲率半徑rn代入計(jì)算。法面曲率半徑以及綜合曲率半徑有以下關(guān)系為： b法面曲率半徑 嚙合平面(發(fā)生面)ntP綜合曲率半徑 參照直齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式，并引入根據(jù)上述關(guān)系后可得校核計(jì)算公式 b其中 ZE彈性影響系數(shù)選取圖在下頁(yè) 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存

43、云教授研制2.5 2.42.32.22.12.01.90 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ZE得設(shè)計(jì)計(jì)算公式 斜齒輪的區(qū)域系數(shù)ZE按下圖選取：引入齒寬系數(shù)d=b/d1強(qiáng)調(diào)協(xié)齒輪的 H與直齒輪不同！ 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 特別注意：斜齒輪的H 取法與直齒輪不同！ 潘存云教授研制原因分析e1Pe2即使大齒輪的齒根部分e2P段出現(xiàn)點(diǎn)蝕，而導(dǎo)致載荷向齒頂面e1P段轉(zhuǎn)移，只要不超出承載能力，大齒輪的齒頂面和小齒輪的齒面也不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕而導(dǎo)致的傳動(dòng)失效。在同一齒面上會(huì)出現(xiàn)齒頂面與齒根面同時(shí)參與嚙合的情形。因小齒輪材質(zhì)好，齒面硬度高而不易點(diǎn)蝕曲率半徑大 強(qiáng)度同時(shí)取決于大齒輪和小

44、齒輪。當(dāng)H 1.23 H 2 ，應(yīng)取H =1.23 H 2， H 2為軟齒面的許用接觸應(yīng)力。(3) 齒頂面比齒根面具有較高的接觸疲勞強(qiáng)度。(1) 斜齒輪的的接觸線是傾斜的；(2) 小齒輪比大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度要高; 近似公式：H =（ H 1 + H 2 ）/ 2揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 dm是平均分度圓直徑 強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，是以錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為計(jì)算時(shí)的依據(jù)。11-8直齒錐齒輪傳動(dòng)對(duì)軸交角為90的直齒錐齒輪傳動(dòng)： 一、設(shè)計(jì)參數(shù)大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，錐距 當(dāng)量齒輪的錐距 Rm=R-0.5b 兩個(gè)三角形相似令fR=b/R為齒寬系數(shù)，設(shè)計(jì)中常取fR =0.250.35R潘存云教授研制d

45、1d2BB/212R-0.5bdm2dm1揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制Rd1d2BB/212R-0.5bdm2dm112ao1o2當(dāng)量齒輪分度圓直徑o1o2當(dāng)量齒輪的齒數(shù)當(dāng)量齒輪的齒數(shù)比為了保證不根切，應(yīng)有 zv17 平均模數(shù)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制dm12c潘存云教授研制Ft的方向在主動(dòng)輪上與運(yùn)動(dòng)方向相反，在從動(dòng)論上與運(yùn)動(dòng)方向相同；圓周力徑向力軸向力軸向力Fa的方向?qū)蓚€(gè)齒輪都是背著錐頂。輪齒所受總法向力Fn可分解為三個(gè)分力 1T1FtFaFr F FnFtF FrFasin1=cos2cos1=sin2徑向力指向各自的軸心；當(dāng)1+2 = 90 時(shí)

46、，有 Ft1 =Fa2Fa1 =Ft2于是有Fn 二、輪齒受力分析 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 一對(duì)直齒錐齒輪傳動(dòng)與其當(dāng)量齒輪的強(qiáng)度近似相等?？芍苯犹子弥饼X輪的計(jì)算公式，代入當(dāng)量齒輪參數(shù)。載荷系數(shù)K的計(jì)算KKA Kv K K 取K 1 KA見(jiàn)下頁(yè)揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制發(fā)電機(jī)、均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)、輕型升降機(jī)、包裝機(jī)、通風(fēng)機(jī)、均勻密度材料攪拌機(jī)。不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板式輸送機(jī)、機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、重型升降機(jī)、工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī)、重型離心機(jī)、變密度材料攪拌機(jī)。橡膠擠壓機(jī)、橡膠和塑料作間斷的攪拌機(jī)、輕型球磨機(jī)、木工機(jī)械、

47、鋼坯初軋機(jī)、提升裝置、單缸活塞泵等。挖掘機(jī)、重型球磨機(jī)、橡膠揉合機(jī)、破碎機(jī)、重型給水機(jī)、旋轉(zhuǎn)式鉆探裝置、壓磚機(jī)、帶材冷軋機(jī)、壓坯機(jī)等。載荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)、均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)多 缸內(nèi)燃機(jī)單 缸內(nèi)燃機(jī)1.0 1.1 1.25 1.501.25 1.35 1.5 1.751.50 1.60 1.75 2.001.75 1.85 2.00 2.25 或更大工 作 機(jī) 器均勻平穩(wěn)輕微沖擊中等沖擊嚴(yán)重沖擊原動(dòng)機(jī)注：表中所列值僅適用于減速傳動(dòng)，若為增速傳動(dòng)，應(yīng)乘以1.1倍當(dāng)外部的機(jī)械與齒輪裝置間通過(guò)撓性件相連接時(shí)，KA可適當(dāng)減小。表10-15 使用系數(shù)KA 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教

48、授 潘存云教授研制軸承系數(shù)動(dòng)載系數(shù)Kv按比直齒輪低一級(jí)精度選取。齒間載荷分配系數(shù)KFKF1.5 KFbe飛機(jī)、車(chē)輛 1.00 1.10 1.25 工業(yè)、船舶 1.00 1.25 1.50兩者都是兩端支承 一個(gè)兩端支承一個(gè)懸臂 都是懸臂 應(yīng)用 小輪和大輪的支承 表10-16軸承系數(shù)Kfbe 潘存云教授研制1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50 m/s 十分精密的齒輪裝置10 8 7 6 Kv 9 8揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 代入 由 得 代入得設(shè)計(jì)公式 又 得校核公式 揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 綜合曲率為利用赫茲公式，并代入齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪相應(yīng)參數(shù)，可得錐齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式如下： 校核計(jì)算公式 設(shè)計(jì)計(jì)算公式 計(jì)算所得模數(shù)me ,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。 錐齒輪模數(shù)（GB-1236890） mm 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 5 6 6.5 7 8 9 10直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，仍按齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量圓柱齒輪計(jì)算。揚(yáng)州大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 10-9齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由強(qiáng)度計(jì)算只能確定齒輪的主要參數(shù)，如齒數(shù)z、模數(shù)m