第7章齒輪傳動(dòng)課件

7-8齒輪傳動(dòng)的失效形式作用：

不僅用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)、而且還要傳遞動(dòng)力要求：①

運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)確、平穩(wěn)

②足夠的承載能力齒輪傳動(dòng)類型開(kāi)式傳動(dòng)

閉式傳動(dòng)

----封閉：潤(rùn)滑良好、適于重要場(chǎng)合；----裸露：灰塵、易磨損，適于低速傳動(dòng)。足夠的強(qiáng)度、剛度能傳遞較大的動(dòng)力在使用壽命期內(nèi)不發(fā)生失效按照工作條件恒定i和重合度ε需要在設(shè)計(jì)階段通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算來(lái)保證一.輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒失效形式設(shè)計(jì)：潘存云一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過(guò)載突然斷裂、疲勞折斷。潘存云教授研制疲勞折斷過(guò)載折斷——主要形式2、折斷原因：①?gòu)澢鷳?yīng)力過(guò)大，且呈循環(huán)變化②應(yīng)力集中張—斷裂演示1、出現(xiàn)位置：3、發(fā)生場(chǎng)合：硬齒面（HBW>350)的閉式傳動(dòng)中重點(diǎn)重點(diǎn)齒根部分因短時(shí)意外的嚴(yán)重過(guò)載而引起的突然折斷（淬火鋼和鑄鐵）黑板圖示黑板圖示布氏硬度硬度一.輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒失效形式齒面接觸應(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)蝕重點(diǎn)1、出現(xiàn)位置：節(jié)線附近2、成因：接觸應(yīng)力過(guò)大3、發(fā)生場(chǎng)合：潤(rùn)滑良好，軟齒面（HBW≤350)的閉式傳動(dòng)中折斷和齒面點(diǎn)蝕是輪齒在嚙合過(guò)程中是其主要的失效形式，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)常以此為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。重點(diǎn)麻點(diǎn)一.輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒失效形式齒面點(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，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當(dāng)齒面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。1、出現(xiàn)位置：齒頂、齒根相對(duì)速度較大處2、成因：接觸區(qū)域摩擦升溫3、發(fā)生場(chǎng)合：高速重載、低速重載的閉式傳動(dòng)中溝紋設(shè)計(jì)：潘存云一.輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損1、成因：外界雜質(zhì)的進(jìn)入跑合磨損、磨粒磨損。2、出現(xiàn)場(chǎng)合：開(kāi)式傳動(dòng)中一.輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形1、出現(xiàn)位置：一般多發(fā)于較軟的齒面上2、出現(xiàn)場(chǎng)合：嚴(yán)重過(guò)載，軟齒面§7-9齒輪材料及熱處理常用材料：中碳鋼和中碳合金鋼（常見(jiàn)45、40Cr、35SiMn)1.軟齒面齒輪一、對(duì)齒輪材料的三個(gè)基本要求1、輪齒表層應(yīng)有較高的硬度和良好的耐磨性2、輪齒芯部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、韌性，使齒根具有良好的抗彎、抗沖擊能力3、具有良好的加工工藝學(xué)能和熱處理性能，使之易達(dá)到所需的加工精度及機(jī)械性能的要求二、齒輪的常用材料及其熱處理最常用材料為鍛鋼，其次是鑄鋼和鑄鐵（一）鍛鋼（HBW≤350)筆記熱處理：調(diào)質(zhì)或正火小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度+(20～50）HBW重點(diǎn)鍛鋼具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造等特點(diǎn)將毛坯經(jīng)過(guò)熱處理后再切齒按齒面硬度的高低分為軟齒面和硬齒面P112表7-3熱處理鍛鑄鋼①常用材料：中碳鋼和中碳合金鋼2、硬齒面齒輪（HBW>350)熱處理：表面淬火（45～55HRC)②常用材料：低碳鋼和低碳合金鋼熱處理：滲碳淬火（56～62HRC)（二）鑄鋼（齒頂圓直徑da>400～600mm)ZG45、ZG35最常見(jiàn)一般中小齒輪用鍛鋼，大型齒輪用鑄鋼，鑄鐵用于開(kāi)式傳動(dòng)da>400～600mm小齒輪齒面硬度=大齒輪齒面硬度+(20～50）HBW對(duì)軟齒面齒輪而言：（常見(jiàn)45、40Cr、35SiMn)（三）鑄鐵（齒頂圓直徑da>400～600mm)HT300、HT350最常見(jiàn)（常見(jiàn)20、20Cr)§7-10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、兩軸誤差等。.一、誤差對(duì)傳動(dòng)的影響1.轉(zhuǎn)角與理論不一致，影響運(yùn)動(dòng)的準(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，影響載荷分布的均勻性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給齒輪副規(guī)定了13個(gè)精度等級(jí)其中0級(jí)最高，12級(jí)最低常用的為6~9級(jí)精度二、精度等級(jí)劃分（P114表7-4）考慮到誤差對(duì)傳動(dòng)的影響表7-4齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)的選擇及其應(yīng)用精度等級(jí)直齒圓柱齒輪9級(jí)斜齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪圓周速度v(m/s)8級(jí)7級(jí)6級(jí)≤15≤10≤5≤3≤25≤17≤10≤3.5≤9≤6≤3≤2.5應(yīng)用高速重載齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)。高速中載或低速重載齒輪傳動(dòng)，如飛機(jī)、汽車和機(jī)床中的重要齒輪；分度機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)。機(jī)械制造中對(duì)精度無(wú)特殊要求的齒輪。低速及對(duì)精度要求低的齒輪O2ω2O1ω1c

r1r2設(shè)計(jì)：潘存云O2O1ω1c

d12圓周力Ft法向力FnFtFrFnFn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。§7-11齒輪傳動(dòng)的受力分析一、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)輪齒上的受力分析徑向力Fr1、大小P114（7-18）重點(diǎn)、筆記（主動(dòng)）（從動(dòng)）嚙合線Fn當(dāng)轉(zhuǎn)矩T1已知時(shí)就可以分別求出三個(gè)力2、關(guān)系設(shè)計(jì)：潘存云O2

ω2O1ω1CFt1=-Ft2Fr1=-Fr2同名稱的力大小相等，方向相反3、方向Ft1Ft2阻力推動(dòng)力與v1方向相反與v2方向相同F(xiàn)r1Fr2Fr1、Fr2沿半徑方向指向各自軸心Ft2Ft1重點(diǎn)（主動(dòng)）課堂練習(xí)ω1Ft1Ft2Fr1Fr2O1O2PPAn1Fr1Fr2軸線受力分析點(diǎn)Ft1Ft2假設(shè)力集中作用在分度圓的齒寬中點(diǎn)處分度圓設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云d12βω1軸向力Fa法向力Fn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。FrFtFt長(zhǎng)方體對(duì)角面即輪齒法面FnFrαnFncFaFa二、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)輪齒上的受力分析圓周力Ft徑向力Fr1、大小其大小見(jiàn)P125式(7-35)2、關(guān)系Ft1=-Ft2Fr1=-Fr2同名稱的力大小相等，方向相反3、方向Ft1Ft2阻力動(dòng)力與v1方向相反與v2方向相同F(xiàn)r1、Fr2沿半徑方向指向各自軸心Fa1=-Fa2Fa1：左右手法則右旋——右手伸左旋——左手伸四指沿轉(zhuǎn)向握住軸線，大拇指所指方向即為Fa1Fa2根據(jù)關(guān)系確定：與Fa1反向重點(diǎn)課堂練習(xí)：已知主動(dòng)輪1右旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

試求：①畫(huà)出從動(dòng)輪2的旋向

②請(qǐng)?jiān)趪Ш宵c(diǎn)處畫(huà)出Fr

Ft

Fa

ω1O1O2PPAn1Fr2受力分析點(diǎn)Ft2Ft1Fa1Fa2Fr1設(shè)計(jì)：潘存云dm12圓周力Ft徑向力Fr軸向力FaFtFaFrcFn假設(shè)力集中作用在輪齒寬度中點(diǎn)分度圓處δ三、錐齒輪傳動(dòng)輪齒上的受力分析法向力Fn其大小見(jiàn)P130式7-421、大小sinδ1=cosδ2cosδ1=sinδ2當(dāng)δ1+δ2=90?時(shí)，有：Fr1=Fa2Fa1=Fr2于是有：δ1δ22、關(guān)系Ft1=-Ft2Fa1=-Fr2Fr1=-Fa23、方向Fr1、Fr2沿半徑方向指向各自軸心Fa1、Fa2：平行于各自軸線并由小端指向大端（背對(duì)錐頂）Ft1Ft2與v1方向相反與v2方向相同n1PFr1Fr2Ft2Ft1Fa2Fa1重點(diǎn)課堂練習(xí)：已知主動(dòng)輪1轉(zhuǎn)向

試求：①請(qǐng)?jiān)趪Ш宵c(diǎn)處畫(huà)出Fr

Ft

Fa

②畫(huà)出從動(dòng)輪2的轉(zhuǎn)向n1PFr1Fr2Ft2Ft1Fa2Fa1n2錐齒輪轉(zhuǎn)向判別：以嚙合點(diǎn)為參考，要來(lái)一起來(lái)，要走一起走n1n2重點(diǎn)3圖示為兩級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，由電機(jī)帶動(dòng)的齒輪1轉(zhuǎn)向及輪齒旋向如圖所示。今欲使軸Ⅱ上傳動(dòng)件軸向力完全抵消，試確定：①斜齒輪3、4輪齒的旋向；②斜齒輪3、4螺旋角的大小；③用圖表示軸Ⅱ上傳動(dòng)件受力情況（各分力用Fr

Ft

Fa表示）。綜合練習(xí)1已知軸Ⅰ的轉(zhuǎn)向如圖：①請(qǐng)依次標(biāo)出軸Ⅱ、軸Ⅲ的轉(zhuǎn)向；②為使軸Ⅱ上的軸向力抵消一部分，請(qǐng)標(biāo)出各輪的軸向力，及斜齒輪3、4的旋向綜合練習(xí)2

12Ⅰ34ⅡⅢⅠ1423ⅡⅢFa2Fa1Fa3Fa4作業(yè)布置：P248習(xí)題7-19、7-20

（要求作圖）ⅠⅡⅢ介紹1§7-12直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度校核強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核條件均應(yīng)根據(jù)失效形式制定對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)，輪齒的主要失效形式齒面點(diǎn)蝕輪齒折斷齒面點(diǎn)蝕輪齒折斷目的：防止齒輪在使用期限內(nèi)失效作用在輪齒上的理想狀況下的載荷Fn---名義載荷受力變形制造誤差安裝誤差附加動(dòng)載荷此外由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性不同等原因還會(huì)引起附加動(dòng)載荷載荷集中計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，用計(jì)算載荷KFn代替名義載荷Fn以考慮載荷集中和附加動(dòng)載荷的影響P115表7-5N1N2kFn計(jì)算載荷F：K----載荷系數(shù)F=K·Fn載荷沿齒寬分布不均一、齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算σH≤[σH]防止齒面點(diǎn)蝕的強(qiáng)度條件：節(jié)點(diǎn)處（一）校核式σH=ZHZE2KT1μ+1

bd1

2μ≤[σH]

MPa（N/mm)2各符號(hào)含義：重點(diǎn)！筆記！ZE

——彈性系數(shù)

P116表7-6ZH——區(qū)域系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)齒輪ZH=2.5K——載荷系數(shù)

P115表7-5T1——主動(dòng)輪1轉(zhuǎn)矩“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合重點(diǎn)目的：防止齒面點(diǎn)蝕失效r/minKW完善表格P114σH=ZHZE2KT1μ+1

bd1

2μ≤[σH]d1——主動(dòng)輪1的分度圓直徑mmb——工作寬度b1=b2+(5～10)mmb=b2μ——齒數(shù)比減速μ=i增速μ=1/i[σH]——許用接觸應(yīng)力取整，一般為5的倍數(shù)重點(diǎn)μ=Z大輪Z小輪>1σHlim

----接觸疲勞極限SH

----安全系數(shù)P112表7-3P117表7-7MPa（N/mm)2（二）設(shè)計(jì)式引入齒寬系數(shù)：ψd=b/d1得設(shè)計(jì)式：d1≥2KT1μ+1μZHZE[σH]ψd2mm（三）討論①σH1=σH2?σH1=σH2②[σH1]=[σH2]?[σH1]=[σH2]計(jì)算時(shí)取小值③由校核式知，當(dāng)齒輪材料KT1、b、

μ一定時(shí),σH僅與小齒輪分度圓直徑d1（或中心距a）有關(guān)（只與mz乘積有關(guān)）∴d↗（或a↗），σH↘，越不易發(fā)生點(diǎn)蝕∴提高齒面接觸強(qiáng)度的措施之一是增大中心距a3關(guān)注!筆記大小相等，方向相反σH=ZHZE2KT1μ+1

bd1

2μ≤[σH]二、輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算σF≤[σF]防止輪齒折斷的強(qiáng)度條件：危險(xiǎn)截面處（一）校核式≤[σF]

MPa（N/mm)2各符號(hào)含義：重點(diǎn)！筆記YFa——齒形系數(shù)

P118圖7-26YSa——應(yīng)力集中系數(shù)

P118圖7-272KT1bmZ1

2σF=YFaYSa標(biāo)準(zhǔn)齒輪

Z

↗，YFa↘標(biāo)準(zhǔn)齒輪

Z

↗，YSa↗b、m、Z1、K、T1含義與接觸疲勞強(qiáng)度的校核式相同重點(diǎn)目的：防止輪齒根部折斷兩個(gè)假設(shè)：①假設(shè)載荷全部作用在齒頂①假設(shè)載荷全部作用在單對(duì)齒上[σF]——許用彎曲應(yīng)力≤[σF]2KT1bmZ1

2σF=YFaYSa注意事項(xiàng)：雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)帶入

σFlim

×0.7ω1始終受拉始終受壓ω1向左受拉向右受壓FFFσFlim

——彎曲疲勞極限SF

——安全系數(shù)P112表7-3P117表7-7SF>SH（二）設(shè)計(jì)式引入齒寬系數(shù)：ψd=b/d1得設(shè)計(jì)式：mm（三）討論①σF1=σF2?應(yīng)將帶入σF1、σF2分別校核

（需校核兩次）②在設(shè)計(jì)式中，應(yīng)取較大值③由校核式知，當(dāng)齒輪材料及熱處理方法ψd、

Z1一定時(shí),由齒根彎曲強(qiáng)度所確定的承載能力僅與模數(shù)m有關(guān)∴m↗,σF↘，越不易折斷∴提高齒根彎曲強(qiáng)度的措施之一是增大mm≥2KT1YFaYSa[σF]ΨdZ123YFaYSa[σF]σF1=σF2關(guān)注！筆記≤[σF]2KT1bmZ1

2σF=YFaYSa常數(shù)2三、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、軟齒面的閉式傳動(dòng)按一種強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按另一種強(qiáng)度校核按主要失效形式設(shè)計(jì)式（HBW≤350)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要失效形式（選擇）設(shè)計(jì)校核——彎曲強(qiáng)度（確定出主要參數(shù)和尺寸）（將已設(shè)計(jì)出的參數(shù)和尺寸帶入校核式校核）主要失效形式——齒根折斷設(shè)計(jì)——校核——2、硬齒面的閉式傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度接觸強(qiáng)度——接觸強(qiáng)度——齒面點(diǎn)蝕（HBW>350)重點(diǎn)！筆記3、開(kāi)式傳動(dòng)主要失效形式——磨損（嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致折斷）按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并考慮磨損影響，將所得模數(shù)m提高10%～15%筆記！四、

設(shè)計(jì)直齒圓柱齒輪時(shí)主要參數(shù)的合理選擇（一）m、z的合理選擇確定主要失效形式是合理選擇參數(shù)的關(guān)鍵合理？1、軟齒面的閉式傳動(dòng)較多z齒面接觸應(yīng)力與d1=mz有關(guān)，mz較小m2、硬齒面的閉式傳動(dòng)較大m較少Z——齒面點(diǎn)蝕z1=20～40——齒根折斷輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度與m有關(guān)m↗,

越不易折斷，當(dāng)d1一定時(shí)z1=17～20d1≥2KT1μ+1μZHZE[σH]ψd2m≥2KT1YFaYSa[σF]ΨdZ123m≥

1.5～2mm（開(kāi)式齒輪傳動(dòng)）（二）齒數(shù)比μμ=Z大輪Z小輪（三）齒寬系數(shù)ψdψd=b/d1b——工作寬度d1——小輪分度圓直徑Ψd過(guò)大則b↗，載荷沿齒寬分布不均↗，應(yīng)力集中↗Ψd過(guò)小則d1↗，結(jié)構(gòu)不緊湊重點(diǎn)減速μ=i增速μ=1/i（b=b2)可通過(guò)傳動(dòng)比確定P120表7-8直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)例7-1

某兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有中等沖擊。高速級(jí)傳送比i=3.4，高速級(jí)轉(zhuǎn)速n1=1460r/min，傳動(dòng)功率P=11KW，采用軟齒面，兩班制工作，使用壽命10年。試設(shè)計(jì)此高速級(jí)傳動(dòng)題目解讀：①兩級(jí)

②減速——齒數(shù)比μ=i——不對(duì)稱布置單級(jí)——對(duì)稱布置③減速器④單向運(yùn)轉(zhuǎn)——選取許用應(yīng)力時(shí)不×0.7——閉式傳動(dòng)⑤中等沖擊——選取K時(shí)涉及⑥軟齒面——設(shè)計(jì)準(zhǔn)則⑦兩班制——設(shè)計(jì)、校核⑧設(shè)計(jì)——機(jī)器工作時(shí)間為10~16h1、選擇材料，確定許用應(yīng)力設(shè)計(jì)步驟在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行：（1）選擇材料P112表7-3注意事項(xiàng)①必須包含材料名稱、熱處理方法、硬度三要素③無(wú)論軟、硬齒面，通常選用中碳鋼、中碳合金鋼②中小功率、轉(zhuǎn)速不高——選軟齒面若要求結(jié)構(gòu)緊湊——選硬齒面材料未知？④選軟齒面時(shí)：小輪齒面硬度=大輪齒面硬度+（20～50）HBW（2）確定許用應(yīng)力根據(jù)公式重點(diǎn)筆記查表7-3、7-7分別計(jì)算出：[σH1][σH2][σF1][σF2]2、強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：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。d1≥2KT1μ+1μZHZE[σH]ψd2軟齒面：（1）確定設(shè)計(jì)式中的各參數(shù)1)確定載荷系數(shù)

KP115表7-52）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩T1下方標(biāo)注3）選取齒寬系數(shù)ψdP120表7-8情況不明時(shí)取中間值r/minKW14）確定齒數(shù)比μ5）確定彈性系數(shù)

ZE

P116表7-66）確定區(qū)域系數(shù)

ZH

標(biāo)準(zhǔn)齒輪ZH=2.57）許用接觸應(yīng)力取[σH1]、[σH2]中較小值（2）設(shè)計(jì)模數(shù)m1）根據(jù)設(shè)計(jì)式試算出小輪分度圓直徑d1S注意事項(xiàng)①此處僅為d1的試算值d1S②數(shù)據(jù)處理：必須保留小數(shù)點(diǎn)后2～3位，不能隨意圓整μ=Z大輪Z小輪>1減速μ=i增速μ=1/i數(shù)據(jù)處理①2）合理選取齒數(shù)1注意事項(xiàng)①根據(jù)選取原則確定Z1i實(shí)=Z2/Z1③確定出實(shí)際傳動(dòng)比i實(shí)3）確定模數(shù)mP102表7-1（3）設(shè)計(jì)分度圓直徑d（d1、d2)實(shí)際設(shè)計(jì)值d1=mz1

d2=mz2②根據(jù)已知傳動(dòng)比確定出Z2

數(shù)據(jù)處理②①根據(jù)公式m=d1S/Z1確定模數(shù)m②并將計(jì)算所得值標(biāo)準(zhǔn)化（取大于計(jì)算值并與之最接近的標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)據(jù)處理：不能隨意圓整（4）設(shè)計(jì)齒寬b1

、b2b1=b2+(5～10)mmb2=b=ψd

d1取最接近計(jì)算值的整數(shù)，盡量為5的倍數(shù)（5）設(shè)計(jì)中心距aa=（d1+d2)/2數(shù)據(jù)處理③實(shí)際設(shè)計(jì)值3、強(qiáng)度校核（1）確定公式內(nèi)各參數(shù)1）確定齒形系數(shù)

YFaP118圖7-262）確定應(yīng)力集中系數(shù)

YSaP118圖7-273）確定K、T1、b、m、Z1已在步驟2中求出4）許用彎曲應(yīng)力[σF]≤[σF]2KT1bmZ1

2σF=YFaYSa準(zhǔn)則：按一種強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按另一種強(qiáng)度校核已在步驟1中求出（2）齒輪1的校核≤[σF1]2KT1bmZ1

2σF1

=YFa1

YSa1≤[σF]2KT1bmZ1

2σF=YFaYSa注意事項(xiàng)①σF1、σF2

應(yīng)分別校核（校核兩次）②公式中參數(shù)中已注明的下標(biāo)不能隨意更改（3）齒輪2的校核≤[σF2]2KT1bmZ1

2σF2=YFa2YSa2常數(shù)24、選取精度等級(jí)πd1n160×1000

v=m/sP114表7-45、計(jì)算主要幾何尺寸以表格形式列出作業(yè)P2477-9小輪大輪分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df中心距a齒輪的圓周速度：6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的確定結(jié)構(gòu)形式確定結(jié)構(gòu)尺寸（1）結(jié)構(gòu)形式的確定齒輪軸—小直徑實(shí)心式—中小直徑腹板式—中直徑輪輻式—大直徑圓柱齒輪結(jié)構(gòu)形式齒頂圓直徑da≤200200≤da≤400~600齒頂圓直徑da>400~600（2）機(jī)構(gòu)尺寸的確定根據(jù)齒頂圓大小確定形式選定后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定P132圖7-44P133圖7-45由圖下方經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定7、繪制零件工作圖課程設(shè)計(jì)涉及設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云油池潤(rùn)滑噴油潤(rùn)滑§7-16齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑開(kāi)式齒輪常采用人工定期潤(rùn)滑?？捎脻?rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式由齒輪圓周速度v確定v≤12m/s——油池潤(rùn)滑v>12m/s——油泵噴油潤(rùn)滑理由：1)v過(guò)高，油被甩走，不能進(jìn)入嚙合區(qū)；2)攪油過(guò)于激烈，使油溫升高，降低潤(rùn)滑性能；3)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。一、開(kāi)式齒輪的潤(rùn)滑二、閉式齒輪的潤(rùn)滑一般浸大齒輪的1～2個(gè)齒高為宜10mm<浸油深度<(1/3)r2油泵筆記P130§7-8輪齒的失效形式失效形式齒面接觸應(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1、出現(xiàn)位置：節(jié)線附近2、成因：接觸應(yīng)力過(guò)大3、發(fā)生場(chǎng)合：潤(rùn)滑良好，軟齒面（HBS≤350)的閉式傳動(dòng)中設(shè)計(jì)：潘存云§7-8輪齒的失效形式輪齒折斷失效形式設(shè)計(jì)：潘存云一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過(guò)載突然斷裂、疲勞折斷。潘存云教授研制疲勞折斷過(guò)載折斷——主要形式1、折斷原因：①?gòu)澢鷳?yīng)力過(guò)大，且呈循環(huán)變化②應(yīng)力集中2、出現(xiàn)位置：3、發(fā)生場(chǎng)合：輪齒根部硬齒面（HBS>350)的閉式傳動(dòng)中30°30°危險(xiǎn)截面30°切線法確定危險(xiǎn)截面：以上情況不明時(shí)，取中偏大值單級(jí)傳動(dòng)（對(duì)稱布置）——取小值兩級(jí)傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)（不對(duì)稱布置）——取大值（不對(duì)稱布置）——取大值1①齒輪在兩軸承之間的布置情況：載荷系數(shù)K的選取原則：②齒寬系數(shù)ψd大小：ψd小時(shí)——取小值ψd大時(shí)——取大值③

齒輪精度等級(jí)等級(jí)高時(shí)——取小值等級(jí)低時(shí)——取大值2筆記！四、

設(shè)計(jì)直齒圓柱齒輪時(shí)主要參數(shù)的合理選擇（一）m、z的合理選擇確定主要失效形式是合理選擇參數(shù)的關(guān)鍵合理？1、軟齒面的閉式傳動(dòng)較多z齒面接觸應(yīng)力與d1=mz有關(guān)，mz較小m2、硬齒面的閉式傳動(dòng)較大m較少Z——齒面點(diǎn)蝕z1=20～40——齒根折斷輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度與m有關(guān)m↗,

越不易折斷，當(dāng)d1一定時(shí)z1=17～25d1≥2KT1μ+1μZHZE[σH]ψd2m≥2KT1YFaYSa[σF]ΨdZ123m≥

1.5～2mm設(shè)計(jì)：潘存云直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸。否則可能引起輪緣斷裂。1.齒輪軸e下列情況任滿足一種即可選擇：①齒頂圓直徑da<2d軸②

e≤2.5m齒根圓至鍵槽底部的距離齒輪與軸制成一體設(shè)計(jì)：潘存云當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸。如果齒輪的直徑比軸徑大得多，則應(yīng)把齒輪和軸分開(kāi)制造。2.實(shí)心式齒輪齒頂圓直徑da≤200mm3.腹板式齒輪dh=1.6ds;lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b

c=0.3b;δ=(2.5.~4)mn,但不小于8mmd0和d按結(jié)構(gòu)取定。設(shè)計(jì)：潘存云bdsdhda斜度1:10lhδc設(shè)計(jì)：潘存云200≤da≤400~600設(shè)計(jì)：潘存云dh=1.6ds;lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b

c=0.3b;δ=(2.5.~4)mn,但不小于8mmd0和d按結(jié)構(gòu)取定，當(dāng)d較小時(shí)可不開(kāi)孔3.腹板式齒輪設(shè)計(jì)：潘存云dd0bdsdhda斜度1:10lhδc200≤da≤400~600設(shè)計(jì)：潘存云dh=1.6ds(鑄鋼);dh=1.6ds(鑄鐵)lh=(1.2.~1.5)ds,并使lh

≥b

c=0.2b;但不小于10mmδ=(2.5.~4)mn,但不小于8mmh1=0.8ds;h2=0.8h1;s=1.5h1;但不小于10mme=0.8ds;h2=0.8h1

設(shè)計(jì)：潘存云bdsdhda斜度1:20cδlhh1eeh2s4.輪輻式齒輪齒頂圓直徑da>400~600齒輪傳動(dòng)失效主要發(fā)生在輪齒上一旦輪齒失效整個(gè)齒輪便喪失了工作能力許用接觸疲勞應(yīng)力[σH]的計(jì)算：P212圖13-12P213表13-6KNHP213圖13-13①確定接觸疲勞極限σHlim②確定接觸疲勞壽命系數(shù)KNH③確定安全系數(shù)SH④計(jì)算[σH]1、[σH]2在曲線MQ與ML之間選?。ㄈ】蛇x范圍的中偏