機(jī)械原理設(shè)計(jì)7章齒輪

第7 齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)基本要求1)少齒數(shù)、無(wú)側(cè)隙嚙合方程等內(nèi)容，并正確運(yùn)用重合度等進(jìn)行計(jì)算；掌握?qǐng)A幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算；了解交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。概齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)機(jī)構(gòu)閉式傳動(dòng)、開(kāi)式傳動(dòng)、半開(kāi)式傳動(dòng)軟齒面（≤350HB）說(shuō)明平行軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 相交軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)的基本要求 好及長(zhǎng)。齒輪齒廓設(shè)齒廓嚙合基本定圖示為一對(duì)作平面嚙合的齒輪，兩輪的齒廓曲線分別為G1和G2。設(shè)輪1繞軸O1以角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng)，輪2繞軸O2以角速度ω2轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中點(diǎn)K為兩齒廓的接觸點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)K作兩齒廓的公法線nn，公法線nn與連心線O1O2交于點(diǎn)C。由三心C在齒輪嚙合原理中，將點(diǎn)C稱為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)。i12稱為傳動(dòng)比必通過(guò)節(jié)點(diǎn)C，它們的傳動(dòng)比與連心線O1O2被節(jié)點(diǎn)C所分成兩個(gè)線段成反比。作固定傳動(dòng)比傳動(dòng)齒廓必須滿足的條C點(diǎn)CC節(jié)圓。因?yàn)閮奢咰r1r2共軛齒廓rb表示；n-n漸開(kāi)線的性1)KB=AB。AN3K漸開(kāi)線齒廓的壓力如圖所示，點(diǎn)K為漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)，其向徑用rk表示。若用此漸開(kāi)線為齒輪的齒廓，當(dāng)齒輪繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒廓上點(diǎn)K速度的方向應(yīng)垂直于直線OK，即沿直線mm。我們把法線BK與點(diǎn)K速度方向線mm之間所夾的銳角稱為漸開(kāi)線齒廓在該點(diǎn)的壓力角，用αk表示,其大小等于∠KOB。由△KOB大），AAinvαkθk，即有工程中已將不同壓力角的漸開(kāi)線函數(shù)計(jì)算出來(lái)制成表格以備查用，詳見(jiàn)2漸開(kāi)線齒廓的嚙合特嚙合線是一條定直g1、g2K。過(guò)點(diǎn)圓相切，即公法線N1N2為兩基圓的一條切線。由于兩基圓的大小和位置均固定不變，其切線只有一條。因此，不論兩齒廓在任何位置嚙合，它們的接觸點(diǎn)一定在這條切線上（如圖中的點(diǎn)K＇）。這條切線是接觸點(diǎn)K而且該直線與連心線O1O2的交點(diǎn)C是固定點(diǎn)。因此，一對(duì)漸開(kāi)線齒廓能實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)。因圖中△O1N1C△O2N2C嚙合角恒定不中心距具有可分漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪機(jī)齒頂dara表齒根dfrf表分度齒頂圓和齒根圓之間的圓，是計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓其drdbrb齒頂高、齒根高及齒全高齒頂高為分度圓與齒頂圓之間的徑向距hh=ha+hf。齒厚、齒槽寬及齒距rk的圓周上，一個(gè)輪齒兩側(cè)齒廓之齒距依次用s、e及p表示，p=s+e。基圓上的齒距又稱為基節(jié)，用pb表示標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其幾何尺寸計(jì)算由齒輪各部分名稱的定義可以得到標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計(jì)算，如（外分度圓直 基圓直 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計(jì)算詳見(jiàn)付基本參齒數(shù) 在齒輪整個(gè)圓周上輪齒的總數(shù)模數(shù) 分度圓的周長(zhǎng)=πd=zp，則有p/πmmm。我國(guó)已制定了模數(shù)的，因此，分度圓直徑d=mz，分度圓齒距p=π3）分度圓壓力角20°。此外，在某些場(chǎng)合也采用α=14.5°、15°、22.5°及（4）頂高系數(shù)h*a和頂隙系數(shù)GB1356-88h*ac*的標(biāo)準(zhǔn)值：1）m≥1mm，h*a=1，c*=0.25；m＜1mm2）短齒制7.3.3準(zhǔn)齒輪的幾何尺標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本參數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，分度圓齒厚是非標(biāo)準(zhǔn)齒輪。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸見(jiàn)下表。7.3.4齒輪和齒內(nèi)齒齒齒條的主要特點(diǎn)（3）（中線），它是計(jì)算齒輪的切削加工和變位齒齒輪的切削加工原v=rω作等速移動(dòng)，齒輪毛坯以ω作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀具齒標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具的齒它與標(biāo)準(zhǔn)齒條基本相同，只是齒頂增加了c*m的高度，目的是為了切出被標(biāo)準(zhǔn)齒輪的切e=s。此外，由于分度變位齒輪的切變位齒輪:當(dāng)齒條刀中線不與齒輪坯分度圓相切，而是相距（相割或相離）xm時(shí)，如圖（a）、（c）v=rω時(shí)，此時(shí)平xm時(shí)，加工出的齒輪稱為變位齒輪，x稱正變齒條刀中線遠(yuǎn)離齒輪中心，變位系數(shù)取正值(x>0)，稱為正變位，負(fù)變齒條刀中線靠近齒輪中心，變位系數(shù)取負(fù)值(x<0)，稱為負(fù)變位，所切變位齒輪幾何尺寸的變分度圓齒厚和齒槽2KJ。由于輪坯分度圓與刀具節(jié)線作純滾動(dòng)，被切出齒輪分度圓齒槽寬2KJ。由圖中關(guān)系對(duì)于負(fù)變位齒輪，上述兩式同樣適用，僅將變位系數(shù)x用負(fù)值代入任意圓上的齒sisφi和φ，由圖知齒根高和齒頂齒頂高和齒頂漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的條正確嚙合條對(duì)漸開(kāi)線齒輪同時(shí)有兩對(duì)齒參加嚙合，兩輪齒工作側(cè)齒廓的嚙合點(diǎn)分別為K和K'KK'N1N2將出現(xiàn)卡死或沖擊的現(xiàn)象。這一條件可以表述 分別為齒輪1和齒輪2相鄰?fù)瑐?cè)齒廓沿公法線上的距離，稱為法向齒 代入上式式中m1、m2和α1、α2分別為兩輪的模數(shù)和壓力角。由于齒輪的模數(shù)和壓力連續(xù)傳動(dòng)的條（1）12開(kāi)始嚙合點(diǎn)是從動(dòng)輪齒頂圓η2N1N2B2，這時(shí)主動(dòng)輪的齒根與從輪的齒頂與從動(dòng)輪的齒根即將脫離接觸，兩輪齒結(jié)束嚙合，B1點(diǎn)為終止嚙合 時(shí)，點(diǎn)B1、B2分別趨于點(diǎn)N1、N2，實(shí)際嚙合線段將加長(zhǎng)。但因基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，故點(diǎn)B1、B2不會(huì)超過(guò)點(diǎn)N1、N2，點(diǎn)N1、N2稱為極限嚙合點(diǎn)。線段 2）連續(xù)傳動(dòng)條連續(xù)傳動(dòng)條 PbB1離時(shí)，后一對(duì)齒尚末進(jìn)入點(diǎn)B2嚙合，這樣，后兩對(duì)齒交替嚙合時(shí)將引起沖擊，無(wú)法保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性。重合度把實(shí)際嚙合線段與基圓齒距Pb的比值稱為重合度，用εα表重合度表達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中，εα值應(yīng)大于或等于一定的許用值[εα]，薦的[εα7.4。7.5漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)設(shè)重合度計(jì)算外嚙合齒輪的重合度計(jì)算可參照右圖推出：實(shí)際嚙合線將上述關(guān)系代入式（7.14）=式中：嚙合 ，兩輪齒頂圓壓力 。重合度的物理意重合度的大小表明同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)的多少。如εα=1傳動(dòng)的過(guò)程中始終只有一對(duì)齒嚙合。若εα=1.3線的B2A1A2B1（0.3Pb）段有兩對(duì)輪齒同時(shí)在嚙合，稱為雙齒嚙合區(qū)；而在節(jié)點(diǎn)P附近A1A2段（長(zhǎng)度為0.7Pb），只有一對(duì)輪齒在嚙合，稱為單無(wú)齒側(cè)隙嚙合條 p`=p`。為保證無(wú)齒側(cè)間隙嚙合，一齒輪的節(jié)圓齒厚必須等于另一齒輪s`=e`s`=e`p`=s`+ 即齒輪嚙合傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合條件是：節(jié)圓齒距等于兩輪節(jié)圓齒厚之和齒廓不根切條根切現(xiàn)象如圖所示，用法切制齒輪的過(guò)程中，有時(shí)刀具會(huì)把齒輪根部產(chǎn)生原因N1（嚙合線與被切齒輪基齒的漸開(kāi)線齒廓完全切出。加工繼續(xù)進(jìn)行，刀具移動(dòng)距離s到達(dá)位置Ⅲ，刀刃齒廓與嚙合線NN交于點(diǎn)K。與此同時(shí)，齒輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)φ角，其基圓轉(zhuǎn)過(guò)的而刀具兩位置的垂直距離 ， ，因此1。該式表明漸開(kāi)線齒廓上的點(diǎn)N`落在刀刃的左內(nèi)111N1，剛好不根切。由此可得不根切的條件為： ，所以避免根切的幾種方1）因標(biāo)準(zhǔn)齒輪x=0， 式得不根切條件zmin h*=1、α=20。z=17 由 式得不根切條 z<zminx≥xmin>0z>zmin時(shí)，可以采用負(fù)變位（x<0），x≥xmin3)a 可知，減小齒頂高系數(shù)h*或加大壓力角α，均可提高齒a4.無(wú)側(cè)隙嚙合條件及無(wú)側(cè)隙嚙合方程 等，即p`=p`。為保證無(wú)齒側(cè)間隙嚙合，一齒輪的節(jié)圓齒厚必須等于另一齒輪節(jié)圓齒槽寬，即s`=e2`或p2`=e` 即齒輪嚙合傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合條件是：節(jié)圓齒距等于兩輪節(jié)圓齒厚之和s1`,p2`：而將以上各式代入 并化簡(jiǎn) 有按此式求得的嚙合角α`安裝，才能保證無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)xx0，則有α` 6.對(duì)于正變位齒輪，過(guò)大的變位可能引起齒頂變尖（Sa=0）或齒頂厚過(guò)小的Sa≥0.25Sa＞0.4m。中心距α`與中心距變動(dòng)系數(shù)中心距由圖可得一對(duì)變位齒輪的中心距 x=x=0，α`=α，則其中心距α` 嚙合輪齒的頂部與根部相抵，同時(shí)用作潤(rùn)滑油?，F(xiàn)以ym表示變位齒輪中心距與標(biāo)準(zhǔn)中心距之差（又稱中心距變動(dòng)量），有故式中y稱為中心距變動(dòng)系數(shù)齒頂高h(yuǎn)a與齒頂高變動(dòng)系數(shù) 量分別為x和x。兩輪均具有標(biāo)準(zhǔn)齒高 和標(biāo)準(zhǔn)頂隙c*m。從圖中可以看出，兩輪齒廓與刀具的直線齒廓分別在點(diǎn)A1、B1和點(diǎn)A2、B2接觸，而且輪1上的點(diǎn)A1和輪2上的點(diǎn)A2分別處在同一刀刃齒廓兩側(cè)不同位置，點(diǎn)B1和B2輪之間具有標(biāo)準(zhǔn)齒頂隙c*m，但卻出現(xiàn)齒側(cè)間隙。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙嚙合，可把兩輪中心靠近，直至無(wú)側(cè)隙為止，并設(shè)中心距縮短量為Δym。顯然，此時(shí)頂隙頂隙，必須將兩輪齒頂削去Δym。這樣齒頂高h(yuǎn)a 式中Δy設(shè)中心距減小Δym前后的中心距分別為α"和α'，則故以上僅就正變位齒輪進(jìn)行分析。但可以證明：對(duì)于外嚙合傳動(dòng)，無(wú)論x1和x2取何值，Δy恒為正值。變位齒輪的全齒大于或等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪的全齒根據(jù)（x1+x2）x1、x2取值不同，可把齒輪傳動(dòng)分為三種基本類型，.6斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)漸開(kāi)線斜齒圓柱齒成一齒面。該齒面的形成原理如圖所示，發(fā)生面S沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，它上NNKK斜齒輪的齒面形成原理如前頁(yè)圖所示，發(fā)生面S沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，它上面的一條與基圓柱母線成夾角βb的斜直線KK展成斜齒輪的齒面，稱為漸開(kāi)圓螺旋角。顯然，βb愈大，輪齒的齒向愈偏斜；但若βb=0分度圓柱螺旋角β和基圓柱螺旋角決于螺旋角，且用它表示斜齒輪輪齒傾斜的程度。β和βb之間的關(guān)系如圖所即即αt法面模數(shù)mn與端面模數(shù)如圖所示，斜齒條的法面齒距pn與端面齒距pt存在如下關(guān)系故法面壓力角αn與端面壓力角為了便于分析，用斜齒條說(shuō)明法面壓力角αn與端面壓力角αt之間的關(guān)系。在圖中，角αn的對(duì)邊 和角αt的對(duì)邊 考慮 ，則故法面齒頂高系數(shù)h*an與端面齒頂高系數(shù)（5）法面變位系數(shù)xn與端面變位系數(shù)ZV表示。將分度圓柱剖開(kāi)，其剖面為一橢圓，Cabb=r;式中rCρ平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的條①模數(shù)相等： 或②壓力角相等： 或③螺旋角大小相等：方向傾斜了β角度，故當(dāng)一對(duì)輪齒端面結(jié)束嚙合時(shí)，該對(duì)輪齒在沿齒寬方bB2B2合，到B1B1位置同時(shí)脫開(kāi)嚙合；下圖為斜齒輪嚙合，B2B2線位置表示上端面進(jìn)入B1B1線位置表示下端面脫開(kāi)嚙合。因此，斜齒輪一對(duì)齒的實(shí)際嚙合區(qū)比直齒輪增加了ΔL=tanβb。這樣，斜齒輪的式中：端面重合度εα，可用端面嚙合角αt和端面齒頂壓力角ααt1、t2代入式（7.15）軸面重合度εβ故B10。但由于β增大軸向力也增大，對(duì)傳動(dòng)不β=8。~15。。有時(shí)為了抵消軸向力，可以采用由左右對(duì)稱的斜齒輪組成的人字齒輪，其ββ=15。~40。。但人字齒輪制造較為。計(jì)算應(yīng)在端面內(nèi)進(jìn)行，只要把端面參數(shù)代入直齒輪計(jì)算，即得斜齒輪計(jì)。表7.7中給出了一般平行軸斜齒輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算（當(dāng)時(shí)，即為標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動(dòng)）由斜齒輪傳動(dòng)中心距的可知：可以用改變螺旋角β的方法來(lái)湊中心交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中幾項(xiàng)工作概齒輪的精度選漸開(kāi)線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)（GB/T10095.1）規(guī)定齒輪共有13個(gè)精度等級(jí)，用數(shù)字0～12由高到低依次排列。齒輪精度等級(jí)選擇，應(yīng)據(jù)傳動(dòng)用途、使用條7.8齒輪傳動(dòng)的失效形齒面點(diǎn)滑動(dòng)速度小，油膜不宜形成，摩擦力較大；且節(jié)線處同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì) 齒面磨齒面膠采用正變位齒輪、減小模數(shù)及降低齒減小滑動(dòng)速度，提高齒面硬度，齒面塑性變?cè)O(shè)計(jì)準(zhǔn)10%~20%，齒輪材料及熱處常用材料有40Cr、42SiMn、35o、40CrNiMo、30CrNi3及45號(hào)碳鋼等。87次數(shù)比大齒輪多，小齒輪易磨損，為了使大、小齒輪接近相等，應(yīng)使小齒30~50HBS。軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要齒面硬度＞350HBS有色金屬（如銅合金、鋁合金）7.9常用齒輪材料及其機(jī)械特圓柱齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷和受力分輪齒的受力分T1由主動(dòng)齒輪傳給從動(dòng)齒輪。若忽略齒FnFnFt和沿半徑方向的徑向力Fr式中：T1-主動(dòng)齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩 Pl為主動(dòng)齒輪傳遞的功率（Kw），n1為主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速d1α。FnFn可分解為三個(gè)相FtFrFa。它們之間的關(guān)系為 β-分度圓螺旋角FtFrFa的方向應(yīng)沿軸線，指向該齒輪的受力齒Fa1的名義載 上述所求得的各力是用齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩求得的載荷 算齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度時(shí)，用載荷系數(shù)K對(duì)名義載荷進(jìn)行修正，名義載荷與載荷系Fnc式中：KKβ-齒向載荷分配系KA是考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加動(dòng)載荷的影響系數(shù)。它態(tài)。對(duì)于一般設(shè)計(jì)，KA7.10注：表中所列KA值僅適用于傳動(dòng)；對(duì)于增速傳動(dòng)，建議取表中數(shù)值倍。當(dāng)外部機(jī)械與齒輪裝置之間為撓性連接時(shí)，KAKv是考慮齒輪副自身嚙合誤差引起的內(nèi)部附加動(dòng)載荷的影響系Kv值應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)或計(jì)算得到。一般設(shè)計(jì)可參考下圖選取。Kα是考慮同時(shí)嚙合的各對(duì)輪齒間載荷分配不均勻影響用的直齒輪和β≤30°Kα7.11表中：KHαKFα為齒根彎6KHα=KFαKβ系數(shù)。影響沿齒寬方向載荷分布不均勻的因素很多，主要有：齒輪的制造和安裝誤差；輪齒、軸系部件和箱體的變形；齒寬及齒面硬度等。KHβ值可根據(jù)齒輪在軸上布bφd（=b/d）從表查??；KFβKHβ值、齒寬圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)7.7.1直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)為了保證在預(yù)定內(nèi)齒輪不發(fā)生點(diǎn)蝕失效，應(yīng)進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)sHsHP，即替它。兩圓柱的半徑ρ1、ρ2分別等于兩齒廓在節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑，如圖b所sH-接觸應(yīng)力（Mpa）L-接觸線長(zhǎng)度（mm）rS-綜合曲率半徑ZE-材料彈性系數(shù)（）， ，其中E1、E2分別為兩圓柱體材料的彈性模量（MPa）；m1、m2分別為兩圓柱體材料的泊松比上式表明接觸應(yīng)力應(yīng)隨齒廓上各接觸點(diǎn)的綜合曲率半徑的變化而不同，且靠近節(jié)點(diǎn)的齒根處最大（c、d）應(yīng)力。節(jié)點(diǎn)處的參由圖可知 ，代入rE式中 ，稱為齒數(shù)比。對(duì)傳動(dòng)，u=i；對(duì)增速傳動(dòng)u=1/i因，則Ze，令接觸線長(zhǎng)度將上述參數(shù)代入最大接觸應(yīng)力接觸疲勞強(qiáng)度計(jì) ，稱為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系則得齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ，并將代入上式，則得齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 鋼鋼------------H取。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，a=250，Z=2.5HZe接觸疲勞強(qiáng)度應(yīng)用說(shuō)sH1=sH2。但一般不相等，即sHP1=sHP2。因此，在使用設(shè)計(jì)或校核時(shí)，應(yīng)取sHP1和sHP2計(jì)算準(zhǔn)則為了保證在預(yù)定內(nèi)不發(fā)生輪齒斷裂失效，應(yīng)進(jìn)行齒根彎曲疲sFsFP受力0簡(jiǎn)由于齒輪輪體的剛度較大，因此可將輪齒看作為懸臂梁。其截面可用30o切確定（如下左圖），即作與輪齒對(duì)稱線成30o角并與齒根過(guò)渡圓弧相切的兩條切線，通過(guò)兩切點(diǎn)并平行于齒輪軸線的截面即為輪齒截面。D（如上右圖），但計(jì)算比較復(fù)雜，通常用于高精度齒輪傳動(dòng)（6Ye予以修正。FncosaFFnsinaF使齒根產(chǎn)生Ysa予以修正。齒根疲勞彎曲強(qiáng)度計(jì)算設(shè)力臂為hF，截面寬度為SF，齒根截面的名義彎曲應(yīng)力式中 ，稱為齒形系數(shù)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核度的校核為 計(jì)式中YFa-為載荷作用于齒頂?shù)凝X形系數(shù)，用以考慮齒廓形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)YFa（下上圖），而與模數(shù)無(wú)關(guān)。YFa值可由下下圖查取。YSaYeeasFP-許用彎曲應(yīng)力（Mpa）,按 計(jì)彎曲強(qiáng)度應(yīng)用說(shuō)YFaYsasFP可能不相同。因此，在校核計(jì)算時(shí)，兩齒輪要分別進(jìn)行；而在使用設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取YFa1Ysa1/sFP1和YFa2Ysa2/sFP2中的較大者代入計(jì)算。許用應(yīng)許用接觸應(yīng)力ML、MQ、ME（ML-低、MQ-中、ME-高），MQsHlim。ZN-接觸疲勞強(qiáng)度的系數(shù)，其值可根據(jù)所設(shè)計(jì)齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)的工作小時(shí)數(shù)），由接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)ZN查取。 HB≥470HBS時(shí)，取ZW=1；SH許用彎曲應(yīng)力sFlimsFlim0.7YN--彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的系數(shù)，可根據(jù)所設(shè)計(jì)的齒輪的應(yīng)力循環(huán)次N,由抗彎疲勞強(qiáng)度系數(shù)YN查YST-實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù),取YX-彎曲疲勞強(qiáng)度的尺寸系數(shù)，由 查取SF齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)選齒數(shù)比m和小齒輪齒數(shù)m>1.5～2mm,以防止過(guò)載時(shí)輪齒突然折斷。對(duì)于閉式硬齒面和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，承載要取決于齒根彎曲疲勞強(qiáng)z1＝17～20。齒寬系數(shù)當(dāng)載荷一定時(shí)，F(xiàn)d選大值，可減小齒輪直徑和中心距，使傳動(dòng)更緊湊。但FdFd的推薦值選取Fa（＝b/a）,Fd=Fa(u+1)/2（外０mm，b=b2大。變位系數(shù)zS(=z1+z2bx1x2zS/2zS/2Lz1z2作垂線與該射線相交，交點(diǎn)x1x2的值。7.7.34.齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)特點(diǎn)，求出其強(qiáng)度計(jì)算。斜齒輪的計(jì)算法向力為rn螺旋角系數(shù)予以考慮。斜齒輪接觸線的長(zhǎng)度L不僅要考慮端面重eaebZe，則其平均長(zhǎng)度為將上述關(guān)系式代入 令則齒面疲勞強(qiáng)度的校核取帶入上式，則得齒面接觸疲勞強(qiáng)度的設(shè)ZHZH查取ZeZe查取Zb-螺旋角系數(shù)，由下式計(jì)算2彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)系數(shù)Yb予以考慮。則齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核為 ，帶入上式，得齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè) YFa-齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)，由圖外齒輪的齒形系數(shù)YFa查??；YSa-應(yīng)力修正系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)，由圖應(yīng)力修正系數(shù)YSa查取；Ye式 為當(dāng)量齒輪的端面重合度 Ybbebeb>1eb=1；b>30°b=30°同直齒錐齒輪傳動(dòng)設(shè)90°。錐齒輪的輪齒排列在截S=90°的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)齒廓曲面的形直齒錐齒輪齒廓曲面的形成與圓柱齒輪類似。如下圖所示，發(fā)生平面1與 錐齒輪大端背錐、當(dāng)量齒輪及當(dāng)量齒背錐和當(dāng)量齒DOAAOARORbAcOO1O1AO1AA，該圓錐稱為錐齒輪的大端背1AbAcb'Ac'，bAcb'Ac'Rm愈大（一般），兩者就更接近。這說(shuō)明：可用大端背錐上的齒形近似地作maha*齒輪大端輪齒尺寸（ha、hf等）等于當(dāng)量齒輪的輪齒尺寸。基本參mGB12369-90a=20。ha*=1，頂隙系數(shù)錐齒輪模數(shù)（GB12368-…12345678…當(dāng)量齒rv而式中：dzv7.10.2直齒錐齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)1錐和當(dāng)量齒圓半徑dv1/2和dv2/2分別為這對(duì)錐齒輪齒寬b中點(diǎn)處背錐的母線長(zhǎng)；模數(shù)即為mm。直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng)特正確嚙合條件連續(xù)傳動(dòng)條件e>1e不根切的最少齒數(shù)zmin傳動(dòng)比i12 ，S=900時(shí)，有幾何尺寸計(jì)齒寬系數(shù)FR=1/3，b1=b2=b齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量齒輪的分度圓直徑dmv、當(dāng)量齒數(shù)zv及齒數(shù)比u≤3，5參考上圖導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算列于標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪傳動(dòng)的主要幾何尺寸計(jì)算表中。7.10.3直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)量齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。這樣，就可以直接直齒圓柱齒輪的相應(yīng)。KaZe、Ye1。1齒受力分FtFrFa相互垂直的三個(gè)分力，如下圖所式中T1--小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩各力的方主動(dòng)輪圓周力的方向與輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從動(dòng)輪圓周力的方載荷系數(shù)式中：KAKAKv圖查取Kb-齒向載荷分布系數(shù)，可按式，式中KHbbe由表齒向KHbbe查取。齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)為勞強(qiáng)度校核為而齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)將當(dāng)量齒輪的有關(guān)參數(shù)代入 中，可得直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核和設(shè)計(jì) YFa-齒形系數(shù)，根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)，由外齒輪的齒形系數(shù)圖YFa查取YSa-應(yīng)力修正系數(shù)，根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)，由應(yīng)力修正系數(shù)YSa圖查取。齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)齒輪ee≤2.5mn(下圖一實(shí)心齒輻板式齒輪輻式齒1）1.滑油的種類及選擇x=Ks/v，v（m/s），Ks為滾動(dòng)壓力（MP），開(kāi)式齒輪油種類選開(kāi)式齒輪油粘度選擇開(kāi)式齒輪油粘度選推薦粘度環(huán)境溫度-熱冷油浴潤(rùn)閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式取決于齒輪的圓周速度。當(dāng)v≤15m/s時(shí)，常采浸油深因而常采用循環(huán)噴油潤(rùn)滑（如下圖），0.5～1.0×105Pav>60m/s，散熱是主要問(wèn)題，油從輪齒的嚙出側(cè)噴入，不僅對(duì)輪開(kāi)式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑方本章小結(jié)其他齒廓的齒輪。其嚙合特點(diǎn)：嚙合線為兩齒輪基圓的切線，嚙合角始終標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)是本章的，也是直齒變位齒輪、平行軸斜例1．已知一對(duì)漸開(kāi)線外嚙合齒輪的齒 ，實(shí)際中心aa'=325mm，m=20mm，α=20。，h*=1。試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪傳動(dòng)。a，在加工齒輪時(shí)不會(huì)發(fā)生根切。由 該對(duì)齒輪檢驗(yàn)重合度εα齒頂 ，齒頂厚合格，其它參數(shù)不變，重新設(shè)計(jì)。由于 時(shí) 故，時(shí)，sα也必然滿 例2．設(shè)計(jì)用于礦石破碎機(jī)的一級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)裝置，主軸的轉(zhuǎn)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，輸入功 。每天工16小時(shí)，預(yù)期10年，每年工作250天。有嚴(yán)重沖擊，允許傳動(dòng)比誤5%1.因用于礦石破碎機(jī)且有嚴(yán)重沖擊，精度取7級(jí)，采用軟-軟齒面組合。由表選擇小齒輪材料40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度241～286HBS；大齒輪材料ZG42SiMn190～240HBS；取轉(zhuǎn)速相對(duì)誤 ，合格由表，按軟齒面齒輪，對(duì)稱