齿轮传动机械设计ppt课件

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1、四、齿轮传动的特点：四、齿轮传动的特点：传动效率高传动效率高可达可达99；构造紧凑构造紧凑;任务可靠，寿命长；任务可靠，寿命长；传动比稳定传动比稳定;制造及安装精度要求高，价钱较贵。传动间隔不制造及安装精度要求高，价钱较贵。传动间隔不宜过大。宜过大。本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法，本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法，也就是要可以根据齿轮任务条件的要求，能设计出传也就是要可以根据齿轮任务条件的要求，能设计出传动可靠的齿轮。动可靠的齿轮。设计齿轮设计齿轮-设计确定齿轮的主要参数以及构造方式。设计确定齿轮的主要参数以及构造方式。主要参数有：模数主要参数有：模数m、齿数、齿数z、螺

2、旋角、螺旋角以及压力角以及压力角a。10-2 10-2 齿轮传动的失效方式及设计准那么齿轮传动的失效方式及设计准那么 轮齿折断轮齿折断一、轮齿的失效方式一、轮齿的失效方式 失效方式失效方式闭式硬齿面、脆性资料闭式硬齿面、脆性资料齿轮传动的主要破坏方式齿轮传动的主要破坏方式缘由：缘由：疲劳折断疲劳折断 轮齿受多次反复弯曲应力作用，齿根一侧产轮齿受多次反复弯曲应力作用，齿根一侧产生疲劳裂纹。生疲劳裂纹。齿根弯曲应力最大齿根弯曲应力最大FFFF 齿根应力集中齿根应力集中(外形突变、刀痕等外形突变、刀痕等)，加速裂纹扩，加速裂纹扩展展折断折断 t t齿双侧受载齿双侧受载(1(1自动自动)t t齿单侧受

3、载齿单侧受载1 12 23 3发生部位发生部位:齿根齿根 过载折断过载折断后果：传动失效后果：传动失效 受冲击载荷或短时过载作用，忽然折受冲击载荷或短时过载作用，忽然折断，尤其见于脆性资料淬火钢、铸钢断，尤其见于脆性资料淬火钢、铸钢齿轮。齿轮。景象：部分折断景象：部分折断整体折断整体折断直齿轮直齿轮齿宽齿宽b b较小时，载荷易均布较小时，载荷易均布整体折断整体折断齿宽齿宽b b较大时，易偏载较大时，易偏载斜齿轮：接触线倾斜斜齿轮：接触线倾斜载荷集中在齿一端载荷集中在齿一端部分折断部分折断提高轮齿抗折断才干的措施：提高轮齿抗折断才干的措施：1增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根增大齿根过

4、渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应力集中；应力集中；2增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；3采用适宜的热处置，使轮齿芯部资料具有足够的韧性；采用适宜的热处置，使轮齿芯部资料具有足够的韧性；4采用喷丸、滚压等工艺，对齿根表层进展强化处置。采用喷丸、滚压等工艺，对齿根表层进展强化处置。齿面点蚀齿面点蚀轮齿折断轮齿折断失效方式失效方式一、轮齿的失效方式一、轮齿的失效方式 齿面点蚀齿面点蚀闭式软齿面齿轮传动闭式软齿面齿轮传动的主要破坏方式。的主要破坏方式。发生部位：普通首先出如今接近节线的齿根面上。发生部位：普通首先出如今接近节线的齿根面上

5、。缘由：缘由：HHHH脉动循环应力脉动循环应力1 1齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹；齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹；4 4光滑油进入裂痕，构成封锁高压油腔，楔挤作光滑油进入裂痕，构成封锁高压油腔，楔挤作用使裂纹扩展。油粘度越小，裂纹扩展越快用使裂纹扩展。油粘度越小，裂纹扩展越快.2 2节线处常为单齿啮合，接触应力大；节线处常为单齿啮合，接触应力大；3 3节线处为纯滚动，接近节线附近相对滑动速度小，节线处为纯滚动，接近节线附近相对滑动速度小，油膜不易构成，油膜不易构成，摩擦力大，易产生裂纹。摩擦力大，易产生裂纹。提高轮齿抗点蚀才干的措施：提高轮齿抗点蚀才干的措施：1限制齿面接

6、触应力；限制齿面接触应力；2提高齿面硬度，减小齿面外表粗糙度值；提高齿面硬度，减小齿面外表粗糙度值；3采用粘度高的光滑油。采用粘度高的光滑油。齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合轮齿折断轮齿折断失效方式失效方式一、轮齿的失效方式一、轮齿的失效方式 高速重载、低速重载闭式传动高速重载、低速重载闭式传动的主要破坏方式。的主要破坏方式。景象：齿面沿滑动方向粘焊、景象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，构成沟痕。撕脱，构成沟痕。缘由：高速重载缘由：高速重载v,t,v,t,油油,油膜破坏油膜破坏,外表金外表金属直接接触，属直接接触，融焊融焊相对运动相对运动撕裂、沟痕。撕裂、沟痕。-热胶热胶合。合。低速重载低速重载P

7、P、v v，不易构成油膜，不易构成油膜冷胶合。冷胶合。后果：引起剧烈的磨损和发热，传动不平稳，后果：引起剧烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿轮报废。导致齿轮报废。措施：措施：1.提高齿面硬度提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度3.添加光滑油粘度添加光滑油粘度4.加抗胶合添加剂加抗胶合添加剂齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损措施：措施：1.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度2.改善光滑条件，清洁环境改善光滑条件，清洁环境-磨粒磨损磨粒磨损跑合磨损、磨粒磨损。齿面点蚀齿面点蚀轮齿折断轮齿折断失效方式失效方式一、轮齿的失效方式一、轮齿的失效方式 3.提高齿面硬度提高齿面硬度开式齿轮传动易发开式齿轮传

8、动易发生磨粒磨损。生磨粒磨损。从动齿从动齿自动齿自动齿从动齿从动齿自动齿自动齿从动齿从动齿自动齿自动齿从动齿从动齿自动齿自动齿齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损齿面点蚀齿面点蚀轮齿折断轮齿折断失效方式失效方式塑性变形塑性变形一、轮齿的失效方式一、轮齿的失效方式 外表凸出外表凸出外表凹外表凹低速重载软齿面闭式传动低速重载软齿面闭式传动的主要破坏方式。的主要破坏方式。自动轮自动轮1：齿面相对滑动速度方向：齿面相对滑动速度方向vs指向节线，指向节线，所以所以Ff背叛节线，塑变后在齿面节线处产生背叛节线，塑变后在齿面节线处产生凹槽。凹槽。滚压塑变滚压塑变措施：措施：1.提高齿面硬度提高齿面硬度2.改善光

9、滑条件高粘度改善光滑条件高粘度3.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度锤击塑变：伴有过大冲击产生的塑变锤击塑变：伴有过大冲击产生的塑变折断折断:疲劳折断疲劳折断过载折断过载折断全齿折断全齿折断(齿根齿根)(直齿直齿)部分折断部分折断(斜齿受载不均斜齿受载不均)H反复反复裂纹裂纹扩展扩展麻点状零落麻点状零落接近节线的齿根外表接近节线的齿根外表 齿面胶合齿面胶合:齿面磨粒磨损齿面磨粒磨损:磨粒磨损磨粒磨损齿形破坏齿形破坏齿面塑性变形齿面塑性变形:齿面沿摩擦力方向塑性变形齿面沿摩擦力方向塑性变形 主凹、从凸主凹、从凸齿面点蚀齿面点蚀:齿面失效齿面失效 *闭式传动闭式传动 *开式传动开式传动 *闭式高速重载传

10、动闭式高速重载传动软齿面软齿面硬齿面硬齿面齿面点蚀齿面点蚀轮齿折断轮齿折断齿面磨粒磨损齿面磨粒磨损齿面胶合齿面胶合*低速重载软齿面低速重载软齿面齿面塑性变形齿面塑性变形各种场所的主要失效方式各种场所的主要失效方式小结：小结：光滑失效光滑失效外表粘连外表粘连沿运动方向撕裂沿运动方向撕裂二、齿轮的设计准那么二、齿轮的设计准那么 保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。由工程实际得知常用的计算方法：由工程实际得知常用的计算方法：对高速重载齿轮传动，除以上两设计准那么外，还应 按齿面抗胶合才干的准那么进展设计。硬齿面硬齿面(折断折断):以齿面接触疲劳

11、强度设计为主以齿面接触疲劳强度设计为主(先求先求d1)再校核齿根弯曲疲劳强度再校核齿根弯曲疲劳强度以齿根弯曲疲劳强度设计为主以齿根弯曲疲劳强度设计为主(先求先求m)再校核齿面接触疲劳强度再校核齿面接触疲劳强度按弯曲疲劳强度设计按弯曲疲劳强度设计(求求m)思索磨损将思索磨损将 m适当增大适当增大软齿面软齿面(点蚀点蚀):开式传动开式传动:(磨损磨损)闭式传动闭式传动大功率齿轮传动大功率齿轮传动散热计算散热计算一、对齿轮资料性能的要求一、对齿轮资料性能的要求 齿轮的齿体应有较高的抗折断才干，齿面应有较齿轮的齿体应有较高的抗折断才干，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合才干，即要求：强的抗点蚀

12、、抗磨损和较高的抗胶合才干，即要求：齿面硬、芯部韧。齿面硬、芯部韧。10-3 10-3 齿轮资料及选用准那么齿轮资料及选用准那么 常用齿常用齿轮资料轮资料锻钢锻钢 铸钢铸钢 铸铁铸铁常作为低速、轻载、不太重要的场所的齿常作为低速、轻载、不太重要的场所的齿轮资料；轮资料；适用于高速、轻载、且要求降低适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场所。噪声的场所。非金属资料非金属资料 二、常用齿轮资料二、常用齿轮资料 钢材的韧性好，耐冲击，经过热处置和化学处置可钢材的韧性好，耐冲击，经过热处置和化学处置可改善资料的机械性能，最适于用来制造齿轮。改善资料的机械性能，最适于用来制造齿轮。耐磨性及强度较好，常用于大

13、尺寸齿轮。耐磨性及强度较好，常用于大尺寸齿轮。含碳量为含碳量为(0.150.6)%(0.150.6)%的碳素钢或合金钢。的碳素钢或合金钢。普通用齿轮用碳素钢，重要齿轮用合金钢。普通用齿轮用碳素钢，重要齿轮用合金钢。软齿面齿轮加工工艺：锻坯软齿面齿轮加工工艺：锻坯加工毛坯加工毛坯热热处置正火、调质处置正火、调质 HB160300 HB160300切齿切齿 精精度度7 7、8 8、9 9级。级。硬齿面齿轮加工工艺：锻坯硬齿面齿轮加工工艺：锻坯加工毛坯加工毛坯切齿切齿热处置外表淬火、热处置外表淬火、渗碳、氮化、氰化渗碳、氮化、氰化磨齿磨齿外表淬火、渗碳外表淬火、渗碳.假设氮化、氰化：变形小，不磨齿假

14、设氮化、氰化：变形小，不磨齿.公公用磨床，本钱高，精度可达用磨床，本钱高，精度可达4 4、5 5、6 6级。级。表表10-1 10-1 常用齿轮资料及其机械性能常用齿轮资料及其机械性能 资料牌号资料牌号 热处置方法热处置方法 强度极限强度极限 屈服极限屈服极限 硬度硬度(HBS)(HBS)B/MPa S/MPa B/MPa S/MPa 齿芯部齿芯部 齿面齿面HT250 250 170241 HT300 300 187255 HT350 350 197269 QT500-5 500 147241 QT600-2 600 229302 ZG310-570 常化常化 580 320 156217 Z

15、G340-640 650 350 169229 45 580 290 162217 45 217255 4050HRC 40Cr 241286 4855HRC 调质后外调质后外表淬火表淬火续表续表10-1 10-1 常用齿轮资料及其机械性常用齿轮资料及其机械性能能 资料牌号资料牌号 热处置方法热处置方法 强度极限强度极限 屈服极限屈服极限 硬度硬度(HBS)(HBS)B/MPa S/MPa B/MPa S/MPa 齿芯部齿芯部 齿面齿面ZG340640 700 380 241269 45 650 360 217255 30CrMnSi 1100 900 310360 35SiMn 750 45

16、0 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 渗碳后淬火渗碳后淬火调质调质20Cr2Ni4 1200 1100 350 38CrMnAlA 1000 850 255321 85HV 夹布胶木夹布胶木 100 2535 调质后氮化调质后氮化(氮氮化层化层0.30.5)0.30.5)热处置方法热处置方法外表淬火外表淬火渗碳淬火渗碳淬火调质调质正火正火渗氮渗氮 普通

17、用于中碳钢和中碳合金钢，如普通用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr等。外等。外表淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达表淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达5256HRC，面硬芯软，能接受一定冲击载荷。面硬芯软，能接受一定冲击载荷。1.1.外表淬火外表淬火-高频淬火、火焰淬火高频淬火、火焰淬火三、齿轮资料的热处置和化学处置三、齿轮资料的热处置和化学处置 2.2.渗碳淬火渗碳淬火 渗碳钢为含碳量渗碳钢为含碳量0.150.25%的低碳钢和低碳合金钢，的低碳钢和低碳合金钢，如如20、20Cr等。齿面硬度达等。齿面硬度达5662HRC，齿面接触强，齿面接触强度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载

18、荷的度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。调质普通用于中碳钢和中碳合金钢，如调质普通用于中碳钢和中碳合金钢，如4545、40Cr40Cr、35SiMn35SiMn等。调质处置后齿面硬度为：等。调质处置后齿面硬度为：220260HBS 220260HBS。由于硬度不高，故可在热处置后精。由于硬度不高，故可在热处置后精切齿形，且在运用中易于跑合。切齿形，且在运用中易于跑合。3.3.调质调质4.正火正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳

19、钢正火处削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处置。大直径的齿轮可用铸钢正火处置。置。大直径的齿轮可用铸钢正火处置。渗氮是一种化学处置。渗氮后齿面硬度可达渗氮是一种化学处置。渗氮后齿面硬度可达6062HRC。氮化处置温度低，轮齿变形小，适用于难。氮化处置温度低，轮齿变形小，适用于难以磨齿的场所，如内齿轮。资料为：以磨齿的场所，如内齿轮。资料为：38CrMoAlA.5.渗氮渗氮总结：特点及运用总结：特点及运用 调质、正火处置后的硬度低，调质、正火处置后的硬度低，HBS 350HBS 350，属软齿，属软齿面，工艺简单、用于普通传动。当大小齿轮都是软齿面，工艺简单、用于普通传动。当大小齿轮都

20、是软齿面时，因小轮齿根薄，弯曲强度低，故在选材和热处面时，因小轮齿根薄，弯曲强度低，故在选材和热处置时，小轮比大轮硬度高置时，小轮比大轮硬度高:3050HBS:3050HBS 外表淬火、渗碳淬火、渗氮处置后齿面硬度高，属外表淬火、渗碳淬火、渗氮处置后齿面硬度高，属硬齿面。其承载才干高，但普通需求磨齿。常用于构硬齿面。其承载才干高，但普通需求磨齿。常用于构造紧凑的场所。造紧凑的场所。四、齿轮资料选用的根本原那么四、齿轮资料选用的根本原那么 1)1)齿轮资料必需满足任务条件的要求，如强度、寿齿轮资料必需满足任务条件的要求，如强度、寿 命、可靠性、经济性等；命、可靠性、经济性等；2)2)应思索齿轮尺

21、寸大小，毛坯成型方法及热处置和应思索齿轮尺寸大小，毛坯成型方法及热处置和 制造工艺；制造工艺；3)3)正火碳钢，只能用于制造在载荷平稳或轻度冲击正火碳钢，只能用于制造在载荷平稳或轻度冲击 下任务的齿轮；调质碳钢可用于在中等冲击载荷下任务的齿轮；调质碳钢可用于在中等冲击载荷 下任务的齿轮；下任务的齿轮；6)6)钢制软齿面齿轮，其配对两轮齿面的硬度差应保钢制软齿面齿轮，其配对两轮齿面的硬度差应保 持在持在3050HBS3050HBS或更多。或更多。4)4)合金钢常用于制造高速、重载并在冲击载荷下工合金钢常用于制造高速、重载并在冲击载荷下工 作的齿轮；作的齿轮；5)5)航空齿轮要求尺寸尽能够小，应采

22、用外表硬化处航空齿轮要求尺寸尽能够小，应采用外表硬化处 理的高强度合金钢；理的高强度合金钢；4 齿轮传动的计算载荷齿轮传动的计算载荷KKKKKvA1 1、运用系数、运用系数KAKA 思索原动机、任务机、联轴器等外部思索原动机、任务机、联轴器等外部要素引起的动载荷而引入的系数。要素引起的动载荷而引入的系数。P193 P193 表表10-210-2这种动载荷取决于原这种动载荷取决于原动机和任务机的特性，质量比，联轴器类动机和任务机的特性，质量比，联轴器类型以及运转形状等。型以及运转形状等。运用系数运用系数 2 2、动载系数、动载系数KvKv 思索齿轮啮合过程中因啮合误差和运转速度引思索齿轮啮合过程

23、中因啮合误差和运转速度引起的内部附加起的内部附加动载荷系数。动载荷系数。齿形误差、轮齿变形等呵齿形误差、轮齿变形等呵斥基节误差斥基节误差 Kv=f(Kv=f(精度精度,v),v)详细影响要素：详细影响要素：1 1基节误差：制造误差、弹性变形引起。基节误差：制造误差、弹性变形引起。齿轮正确啮合条件：齿轮正确啮合条件：pb1=pb2 pb1=pb2。假设：假设：pb2pb2pb1 pb1 提早进入啮合提早进入啮合从动轮修缘。从动轮修缘。a)pb2r1Cpb1 CA12Apb1b)Epb21C滞后退出啮合滞后退出啮合自动轮修缘。自动轮修缘。假设：假设：pb2pb2pb1 pb1 iconst2 co

24、nst iconst2 const 冲击、振动、噪音冲击、振动、噪音 2 2齿形误差齿形误差3 3轮齿变形轮齿变形精度精度KvKv3 3、齿间载荷分配系数、齿间载荷分配系数KK思索同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均思索同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀的系数。匀的系数。齿轮延续传动条件：齿轮延续传动条件：11时而单齿对，时时而单齿对，时而双齿对啮合。而双齿对啮合。两对齿同时啮合的接触线总长L=PP+。但由于齿距误差及弹性变形等缘由，总载荷Fn并不是按 PP/的比例分配在PP及QQ这两条接触线上。KK取决于轮齿刚度、取决于轮齿刚度、pbpb误差、修缘量等。误差、修缘量等。KHKH用于用于HHKF

25、KF 用于用于FF齿间载荷分配系数齿间载荷分配系数KH、KFKAFt/b100N/mm100N/m 精度等级精度等级组组56785级及级及更低更低经表面硬经表面硬化的斜齿化的斜齿轮轮KH1.01.11.21.41.4KF未经表面未经表面硬化的斜硬化的斜齿轮齿轮KH1.01.11.21.44、齿向载荷分布系数、齿向载荷分布系数K 影响齿向载荷分布的要素有：影响齿向载荷分布的要素有：a.轴系刚度及齿轮布置方式；轴系刚度及齿轮布置方式；b.齿轮精度；齿轮精度；d.齿面硬度及跑合效果等。齿面硬度及跑合效果等。c.齿轮齿宽；齿轮齿宽；对称布置对称布置非对称布置非对称布置悬臂布置悬臂布置将轮齿做成鼓形齿，

26、将轮齿做成鼓形齿，可以改善齿向载荷分布。可以改善齿向载荷分布。11t2dTF tantrFF costnFF 1T1dtFtFnFnFd12FFF2.规范斜齿圆柱齿轮传动规范斜齿圆柱齿轮传动轮齿上的作用力轮齿上的作用力11T1T1112dTFttgFFtacosntrtgFF 圆周力：圆周力：径向力：径向力：轴向力：轴向力：轮齿所受总法向力轮齿所受总法向力FnFn可分解为三个分力可分解为三个分力:FrFtFt长方体底面长方体底面长方体对角面长方体对角面即轮齿法面即轮齿法面F=Ft /cos Fr=F tgn nFrFnFnFnP PFaFacoscoscoscosntbttnFFF1 自动自动

27、21tF2tF1aF2aF2rF1rF1 自动自动21aF1 自动自动21aF啮合传动中，轮齿的受力分析啮合传动中，轮齿的受力分析将将 Fn 分解分解11t2dTF costantrnFF 切向力：切向力：径向力：径向力：atantFF轴向力：轴向力：105斜齿轮受力斜齿轮受力轴向力轴向力Fx的方向：用的方向：用“自动轮左右手法那么判别。自动轮左右手法那么判别。二级受力分析二级受力分析例题：设两级斜齿圆柱齿轮减速器的知条件如下图，试问：例题：设两级斜齿圆柱齿轮减速器的知条件如下图，试问：1低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才干使中间轴上低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才干使中间轴上两齿轮的轴

28、向力方向相反？两齿轮的轴向力方向相反？2低速级螺旋角低速级螺旋角应取何值才应取何值才干使中间轴的轴向力相互抵消。干使中间轴的轴向力相互抵消。1低速轴小齿轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向低速轴小齿轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向一样才干使轴向力相反。一样才干使轴向力相反。22=8160411dm12p p112mtdTF 111coscostgFFFtr圆周力：圆周力：径向力：径向力：轴向力：轴向力：sintgFFta轮齿所受总法向力轮齿所受总法向力FnFn可分解为三个分力可分解为三个分力:11T1T1FtFaFrFFnFtFFrFatgFFtsin1=cos2sin1=cos2co

29、s1=sin2cos1=sin2当当1+2=901+2=90 时，有：时，有：Ft1=Fa2Fa1=Ft2于是有：于是有：Fn 3.圆锥齿轮的轮齿受力分析圆锥齿轮的轮齿受力分析 例题：如下图为一圆锥例题：如下图为一圆锥斜齿圆柱齿级减速器。知输入端的转斜齿圆柱齿级减速器。知输入端的转向如下图。试在图中标出：向如下图。试在图中标出：(1)各轮的转向；各轮的转向；(2)欲使轴欲使轴上上所受的轴向力能相互抵消一部分，试确定斜齿轮所受的轴向力能相互抵消一部分，试确定斜齿轮3和和4的旋向；的旋向；(3)标出各齿轮在啮合点处所受的轴向力标出各齿轮在啮合点处所受的轴向力Fa、径向力、径向力Fr和圆周力和圆周力

30、Ft的方向；的方向；Fa2Fa3rbO30 30 二、齿根弯曲疲劳强度计算二、齿根弯曲疲劳强度计算 假定：载荷仅由一对轮齿承当，按悬臂梁计算。齿顶假定：载荷仅由一对轮齿承当，按悬臂梁计算。齿顶啮合时，即载荷作用在齿顶，忽略压应力。啮合时，即载荷作用在齿顶，忽略压应力。hFnF2F1S弯曲力矩：弯曲力矩：M=KFnhcos危险截面的弯曲截面系数：危险截面的弯曲截面系数：62bSW WMF0弯曲应力：弯曲应力：coscos62bshKFt2cos6bshKFn危险截面：齿根圆角危险截面：齿根圆角30 切线两切点连线处。切线两切点连线处。齿顶受力：齿顶受力：Fn，可分解成两个分力：，可分解成两个分力

31、：F1=Fn cos F2=Fn sin-产生弯曲应力；产生弯曲应力；-产生压应力，可忽略产生压应力，可忽略FnABBAFcMPazbmYYKTbmdYKTFSaFaFF2212111hh和和S S与模数与模数m m相关，相关，1102bmdYYKTYSaFaSaFF轮齿弯曲强度计算公式：轮齿弯曲强度计算公式：故故YFa与模数与模数m无关。无关。弯曲应力：弯曲应力：cos)(cos)(62msmhbmKFtmbdYKTYbmKFFaFt112WMF0coscos62bshKFt对于规范齿轮对于规范齿轮,YFa仅取决于齿数仅取决于齿数Z，取值见下页表。，取值见下页表。cos)(cos)(62ms

32、mhYFa 齿形系数齿形系数F0-实际弯曲应力，思索齿根处应力集中的影响：实际弯曲应力，思索齿根处应力集中的影响：10-5 齿形系数齿形系数YFa以及应力校正系数以及应力校正系数YSaYFa 2.97 2.91 2.85 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 2.06YSa

33、1.625 1.65 1.67 1.68 1.70 1.73 1.75 1.77 1.78 1.79 1.83 1.865 1.97Z(Zv)17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Z(Zv)30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 注：注：1)基准齿形的参数为基准齿形的参数为=20、h*a=1、C*=0.25、=0.38m (m-模数模数)2)对内齿轮：当对内齿轮：当=20、h*a=1、C*=0.25、=0.15m 时，时，齿形系数：齿形系数：YFa=2.053;应力校正系数：应力校正系数：YSa=2.653.73.6

34、3.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.73.73.63.53.43.33.23.13.02.92.82.72.62.52.42.32.22.12.01.91.81.711 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 100 400齿形系数齿形系数YF计算根切极限计算根切极限实践根切极限实践根切极限规范齿轮规范齿轮留意：计算时取：留意：计算时取：较大者，计算结果应较大者，计算结果应圆整圆整,且且m 1.5普通普通YF1 YF2，YS1 YS2，F1 F2引入齿宽系数：引入齿宽系数：d=b/d1mmzY

35、YKTmFdSaFa32112得设计公式：得设计公式：111FSFYY222FSFYY 在满足弯曲强度的条件下可适中选取较多的齿数，在满足弯曲强度的条件下可适中选取较多的齿数，以使传动平稳。以使传动平稳。MPazbmYYKTFSaFaF2121代入：代入：d1=m z1三、齿面接触疲劳强度计算三、齿面接触疲劳强度计算222121211111EELFnH2sin111dPN2sin222dPN赫兹公式：赫兹公式：“+用于外啮合，用于外啮合，“-用于内啮合用于内啮合 节圆处齿廓曲率半径：节圆处齿廓曲率半径：齿数比齿数比:u=z2/z1=d2/d1=2/1 1211221)(11sin)(22112

36、dddd 1sin211duuO22从动从动O1N1N2tt1自动自动T1c d12d22 P122221211111EEZE令-弹性影响系数弹性影响系数costnKFKF 节点处，载荷由一对轮齿来承当：节点处，载荷由一对轮齿来承当：cos211dKT将ZE和Fn代入赫兹公式表表10-6 弹性影响系数弹性影响系数ZE (MPa)1/2弹性模量弹性模量EMPa齿轮资料齿轮资料配对齿轮资料配对齿轮资料灰铸铁灰铸铁 球墨铸铁球墨铸铁 铸钢铸钢 锻锻 钢钢 夹布塑料夹布塑料 11.8104 17.3104 20.2104 20.6104 0.785104 锻锻 钢钢 162.0 181.4 188.9

37、 189.8 56.4 铸铸 钢钢 161.4 180.5 188.0 -球墨铸铁球墨铸铁 156.6 173.9 -灰铸铁灰铸铁 143.7 -注：表中所列夹布塑料的泊松比注：表中所列夹布塑料的泊松比为为0.5，其他资料的，其他资料的均为均为0.3代入赫兹公式得：代入赫兹公式得：E111H1sin2cos2ZuudbdKT引入齿宽系数：引入齿宽系数：d=b/d1sincos2HZ令-区域系数区域系数齿面接触疲劳强度校核公式：齿面接触疲劳强度校核公式：125.2H211HuubdKTZE得设计公式：得设计公式：3211132.2HEdZuuKTd规范齿轮：规范齿轮：ZH=2.52、模数、模数m

38、不能成为衡量齿轮接触强度的根据。不能成为衡量齿轮接触强度的根据。阐明：阐明：125.2H311uudKTZdE1、因两个齿轮的、因两个齿轮的H1=H2，故按此强度准那么设计齿轮传动，故按此强度准那么设计齿轮传动时，公式中应代入时，公式中应代入H 1和和H 2中较小者。中较小者。用设计公式初步计算齿轮分度圆直径用设计公式初步计算齿轮分度圆直径d1(或模数或模数mn)时，因载荷系数中的时，因载荷系数中的KV、K、K不能预先确定，故不能预先确定，故可先试选一载荷系数可先试选一载荷系数Kt。算出。算出d1t(或或 mnt后，用后，用d1t再查取再查取KV、K、K从而计算从而计算K。假设。假设K与与Kt

39、接近，接近，那么不用修正原设计。否那么，按下式修正原设计。那么不用修正原设计。否那么，按下式修正原设计。3tt 11KKdd 3tntnKKmm 3211132.2HEdZuuKTd3、弯曲强度设计公式：、弯曲强度设计公式：mmzYYKTmFdSaFa32112接触强度设计公式：接触强度设计公式：4、齿轮传动设计时，按主要失效方式进展强度计算，齿轮传动设计时，按主要失效方式进展强度计算，确定主要尺寸，然后按其它失效方式进展必要的校核。确定主要尺寸，然后按其它失效方式进展必要的校核。1软齿面闭式齿轮传动：软齿面闭式齿轮传动：按接触强度进展设计，按弯曲强度校核：按接触强度进展设计，按弯曲强度校核：

40、2硬齿面闭式齿轮传动：硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进展设计，按接触强度校核按弯曲强度进展设计，按接触强度校核:3开式齿轮传动：按弯曲强度设计，开式齿轮传动：按弯曲强度设计，再视详细需求将所求得的模数适当增大。再视详细需求将所求得的模数适当增大。其失效方式为磨损，点蚀构成之前齿面已磨掉。mmZuuKTdHEd3211132.2MPazbmYYKTFSaFaF2121mmzYYKTmFdSaFa32112MPauubdKTZE125.2H211HmmzYYKTmFdSaFa32112一、齿轮传动设计参数的选择一、齿轮传动设计参数的选择 1压力角压力角a的选择的选择2齿数的选择齿数的选择普通，闭式

41、齿轮传动普通，闭式齿轮传动:z1=20403齿宽系数齿宽系数fd的选择的选择a a不变，不变，z1z1m重合度重合度e传动平稳传动平稳抗弯曲疲劳强度降低抗弯曲疲劳强度降低齿高齿高h 切削量切削量节约费用节约费用、滑动、滑动 率率，磨损，磨损 齿宽齿宽 强度强度 ，但，但过大将导致过大将导致K K普通情况下取普通情况下取 a=20 的选取可参考齿宽系数表 10-6 10-6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 开式齿轮传动开式齿轮传动:z1=1720 z2=uz14齿宽齿宽b大齿轮：大齿轮：b=fd d1,小齿轮：小齿轮：b1=b+(510)mm阐明：阐

42、明：1)大小齿轮皆为硬齿面时，大小齿轮皆为硬齿面时，fd应取小值，否那么取大值；应取小值，否那么取大值；2)括号内的数值用于人字齿轮；括号内的数值用于人字齿轮；3机床中的齿轮，假设传送功率不大时，机床中的齿轮，假设传送功率不大时，fd可小到可小到0.2 4)非金属齿轮可取：非金属齿轮可取：fd=0.51.2表表10-7 圆柱齿轮的齿宽系数表圆柱齿轮的齿宽系数表fd=b/d1 安装情况安装情况两支撑相对小两支撑相对小齿轮对称布置齿轮对称布置两支撑相对小齿两支撑相对小齿轮作非对称布置轮作非对称布置悬臂布置悬臂布置 0.91.4(1.21.9)0.71.5 0.91.4(1.21.9)0.71.5(

43、1.11.65)0.40.6(1.11.65)0.40.6二、齿轮传动的许用应力二、齿轮传动的许用应力 MPaSKNlim许用应力：许用应力：lim-lim-疲劳极限疲劳极限(FE(FE、Hlim ),Hlim ),由实验确定由实验确定,S-疲劳强度平安系数，疲劳强度平安系数，SH=1,SF=1.25-1.5K N-寿命系数寿命系数(KFN、KHN)，可查图求得。，可查图求得。弯曲弯曲疲劳疲劳寿命寿命系数系数KFN调质钢、珠光体、贝氏体球铁、可锻铸铁调质钢、珠光体、贝氏体球铁、可锻铸铁渗碳淬火钢、外表淬火钢渗碳淬火钢、外表淬火钢氮化钢、铁素体球铁、构造钢、灰铸铁氮化钢、铁素体球铁、构造钢、灰铸

44、铁氮碳共渗调质钢氮碳共渗调质钢氮化氮化及氮及氮碳共碳共渗调渗调质钢质钢的的FE灰铸灰铸铁的铁的接触接触疲劳疲劳极限极限铸铁铸铁资料资料的接的接触疲触疲劳极劳极限限正火处置的构造钢和正火处置的构造钢和铸钢的接触疲劳极限铸钢的接触疲劳极限调质处置钢的接触疲劳极限调质处置钢的接触疲劳极限渗碳淬火钢和外表淬火渗碳淬火钢和外表淬火钢的接触疲劳极限钢的接触疲劳极限渗氮及氮碳共渗调质钢的渗氮及氮碳共渗调质钢的Hlim 三、三、齿轮传动的精度等级齿轮传动的精度等级误差的影响：误差的影响：1.1.转角与实际不一致，影响运动的不准确性；转角与实际不一致，影响运动的不准确性；2.2.瞬时传动比不恒定，出现速度动摇，

45、引起振动、瞬时传动比不恒定，出现速度动摇，引起振动、冲击和噪音影响运动平稳性；冲击和噪音影响运动平稳性；3.3.齿向误差导致轮齿上的载荷分布不均匀，使轮齿提齿向误差导致轮齿上的载荷分布不均匀，使轮齿提 前损坏，影响载荷分布的不均匀性。前损坏，影响载荷分布的不均匀性。国标国标GB10095-88GB10095-88给齿轮副规定了给齿轮副规定了1212个精度等级。其个精度等级。其中中1 1级最高，级最高，1212级最低，常用的为级最低，常用的为6969级精度。级精度。按照误差的特性及它们对传动性能的主要影响，将按照误差的特性及它们对传动性能的主要影响，将齿轮的各项公差分成三组，分别反映传送运动的准

46、确齿轮的各项公差分成三组，分别反映传送运动的准确性，传动的平稳性和载荷分布的均匀性。性，传动的平稳性和载荷分布的均匀性。精度选择是以传动的用途，运用条件，传送功率，圆精度选择是以传动的用途，运用条件，传送功率，圆周速度等为根据来确定。周速度等为根据来确定。7-6-6-XX 8-7-7-XX 6-5-5-XX 7-6-6-XX 圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动 0 20 40 60 80 100 4003002001000Pca(N/mm)v(m/s)圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动 0 20 40 60 80 100 4003002001000Pca(N/mm)v(m/s)机器称号机器称号 精度等级精度等级

47、机器称号机器称号 精度等级精度等级 汽轮机汽轮机 36 迁延机迁延机 68 切削机床切削机床 38 通用减速器通用减速器 68 航空发动机航空发动机 48 锻压机床锻压机床 69 轻型汽车轻型汽车 58 起重机起重机 710 载重汽车载重汽车 79 农机农机 811 注：主传动齿轮或重要齿轮传动，选靠上限；注：主传动齿轮或重要齿轮传动，选靠上限；辅助齿轮传动或普通辅助齿轮传动或普通齿轮传动，居中或靠下限选择。齿轮传动，居中或靠下限选择。表表10-8 各类机器所用齿轮传动的精度等级范围各类机器所用齿轮传动的精度等级范围四、直齿圆柱齿轮设计的步骤总四、直齿圆柱齿轮设计的步骤总结结 选择齿轮的资料、

48、精度等级和热处置选择齿轮的资料、精度等级和热处置选择齿数，选齿宽系数选择齿数，选齿宽系数fd初选载荷系数初选载荷系数(如如Kt=1.2)按接触强度确定直径按接触强度确定直径d1计算得计算得mH=d1/z1按弯曲强度确定模数按弯曲强度确定模数mF确定模数确定模数mt=maxmH,mF计算确定载荷系数计算确定载荷系数K=KAKvKK修正计算模数修正计算模数3/ttKKmm m模数规范化模数规范化计算主要尺寸：计算主要尺寸：d1=mz1 d2=mz2 计计 算算 齿齿 宽：宽：b=fd d1确定齿宽：确定齿宽：b2=int(b)b1=b2+(510)mm开开 始始阐明：阐明：齿轮传动设计时，按主要失

49、效方式进展强度计算，确齿轮传动设计时，按主要失效方式进展强度计算，确定主要尺寸，然后按其它失效方式进展必要的校核。定主要尺寸，然后按其它失效方式进展必要的校核。1软齿面闭式齿轮传动：软齿面闭式齿轮传动：按接触强度进展设计，按弯曲强度校核：按接触强度进展设计，按弯曲强度校核：2硬齿面闭式齿轮传动：硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进展设计，按接触强度校核按弯曲强度进展设计，按接触强度校核:3开式齿轮传动：按弯曲强度设计。开式齿轮传动：按弯曲强度设计。其失效方式为磨损，点蚀构成之前齿面已磨掉。d12FFF10-7 10-7 规范斜齿圆柱齿轮传动的强度计算规范斜齿圆柱齿轮传动的强度计算一、轮齿上的作用力

50、一、轮齿上的作用力11T1T1112dTFttgFFtacosntrtgFF 圆周力：圆周力：径向力：径向力：轴向力：轴向力：轮齿所受总法向力轮齿所受总法向力FnFn可分解为三个分力可分解为三个分力:FrFtFt长方体底面长方体底面长方体对角面长方体对角面即轮齿法面即轮齿法面F=Ft /cos Fr=F tgn nFrFnFnFnP PFaFacoscoscoscosntbttnFFF1 自动自动21tF2tF1aF2aF2rF1rF1 自动自动21aF1 自动自动21aF啮合传动中，轮齿的受力分析啮合传动中，轮齿的受力分析将将 Fn 分解分解11t2dTF costantrnFF 切向力：切

51、向力：径向力：径向力：atantFF轴向力：轴向力：105斜齿轮受力斜齿轮受力轴向力轴向力Fx的方向：用的方向：用“自动轮左右手法那么判别。自动轮左右手法那么判别。二级受力分析二级受力分析例题：设两级斜齿圆柱齿轮减速器的知条件如下图，试问：例题：设两级斜齿圆柱齿轮减速器的知条件如下图，试问：1低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才干使中间轴上低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才干使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反？两齿轮的轴向力方向相反？2低速级螺旋角低速级螺旋角应取何值才应取何值才干使中间轴的轴向力相互抵消。干使中间轴的轴向力相互抵消。1低速轴小齿轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向低速轴小齿

52、轮左旋，大齿轮右旋，中间轴上两齿轮旋向一样才干使轴向力相反。一样才干使轴向力相反。22=81604trb1ra1r1r2rb2ra2O2O1 由于由于Fatanb，为了不使轴承接受的轴向力过大，螺，为了不使轴承接受的轴向力过大，螺旋角旋角b不宜选得过大，常在不宜选得过大，常在 之间选择。之间选择。二、计算载荷二、计算载荷 pbtpbtL-L-为参与啮合接触线长度之和。为参与啮合接触线长度之和。近似计算公式：近似计算公式：bcosbL btbtncacoscoscosbKFLKFp代入得：代入得：ttcosbKF-端面重合度端面重合度,可查图可查图10-26882020bpbtbpa载荷系数载荷

53、系数K K：K KKA Kv K K KA Kv K K LKFpnca单位长度上的载荷：单位长度上的载荷：表表10-2 运用系数运用系数KA 载荷系数载荷系数K K：K KKA Kv K K KA Kv K K 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50 m/s 非常精细的齿轮安装非常精细的齿轮安装10 8 7 6 Kv 9 表表10-3 齿间载荷分配系数齿间载荷分配系数K 精度等级精度等级II组组 5 6 7 8 5级及更低级及更低KAFt/b 100N/mm 1.23 H 2，应取，应取H=1.23 H 2，H 2为较软齿面的许用接触应力。为较软齿面的许用接

54、触应力。3)齿顶面比齿根面具有较高的接触疲劳强度。齿顶面比齿根面具有较高的接触疲劳强度。1)斜齿轮的接触线是倾斜的；斜齿轮的接触线是倾斜的；2)小齿轮比大齿轮的接触疲劳强度要高小齿轮比大齿轮的接触疲劳强度要高;近似公式：近似公式：H=H 1+H 2/2dm是平均分度圆直径RbRbR5.015.02121ud 强度计算强度计算时，是以锥齿轮齿宽中点处的时，是以锥齿轮齿宽中点处的当量齿轮作为计算时的根据。当量齿轮作为计算时的根据。11-8 11-8 直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动=90=90对轴交角为90的直齿锥齿轮传动：一、设计参数一、设计参数大端参数为规范值，大端参数为规范值，2112121

55、2cottgddddzzumm222122ddRRbRdddd5.022m11m锥距：锥距：当量齿轮的锥距：当量齿轮的锥距：Rm=R-0.5b 令令R/RR/R为齿宽系数，设计中常取为齿宽系数，设计中常取:则有：)5.01(Rm ddR 0.250.35R 0.250.35R Rd1d2bb/21122R-0.5bdm2dm122112coscosuzz2112coscoszzuvcosmmvmdz mvvmrz2R Rd1d2bb/21122R-0.5bdm2dm11 12 2ao1o2111cos2mvdr222cos2mvdr当量齿轮分度圆直径：当量齿轮分度圆直径：o1o2mvvmdz

56、12vvvzzu 当量齿轮的齿数：当量齿轮的齿数：cosz当量齿轮的齿数比：当量齿轮的齿数比：为了保证不根切，应有：为了保证不根切，应有：Zv17 Zv17 平均模数：平均模数：)5.01(Rm mm11dm12p p112mtdTF 111coscostgFFFtr圆周力：圆周力：径向力：径向力：轴向力：轴向力：sintgFFta轮齿所受总法向力轮齿所受总法向力FnFn可分解为三个分力可分解为三个分力:11T1T1FtFaFrFFnFtFFrFatgFFtsin1=cos2sin1=cos2cos1=sin2cos1=sin2当当1+2=901+2=90 时，有：时，有：Ft1=Fa2Fa1

57、=Ft2于是有：于是有：Fn 二、轮齿受力分析二、轮齿受力分析 例题：如下图为一圆锥例题：如下图为一圆锥斜齿圆柱齿级减速器。知输入端的转斜齿圆柱齿级减速器。知输入端的转向如下图。试在图中标出：向如下图。试在图中标出：(1)各轮的转向；各轮的转向；(2)欲使轴欲使轴上上所受的轴向力能相互抵消一部分，试确定斜齿轮所受的轴向力能相互抵消一部分，试确定斜齿轮3和和4的旋向；的旋向；(3)标出各齿轮在啮合点处所受的轴向力标出各齿轮在啮合点处所受的轴向力Fa、径向力、径向力Fr和圆周力和圆周力Ft的方向；的方向；Fa2Fa3三、齿根弯曲疲劳强度计算三、齿根弯曲疲劳强度计算 一对直齿圆锥齿轮传动与其当量齿轮

58、的强度近似相等。可直一对直齿圆锥齿轮传动与其当量齿轮的强度近似相等。可直接套用直齿轮的计算公式，代入当量齿轮参数。接套用直齿轮的计算公式，代入当量齿轮参数。MPabmYYKFFmSaFatF载荷系数载荷系数K K的计算：的计算：K KKA Kv K K KA Kv K K 1 KA：同前：同前 表表10-2 运用系数运用系数KA 阐明：阐明：-轴承系数轴承系数2 2动载系数动载系数KvKv按比直按比直齿轮低一级精度选取。齿轮低一级精度选取。4 4齿向载荷分配系数：齿向载荷分配系数：KF KF KH KH 1.5 KHbe 1.5 KHbe飞机、车辆飞机、车辆 1.00 1.10 1.25 1.

59、00 1.10 1.25 工业、船舶工业、船舶 1.00 1.25 1.501.00 1.25 1.50两者都是两端支承两者都是两端支承 一个两端支承一个悬臂一个两端支承一个悬臂 都是悬臂都是悬臂 运用运用 小轮和大轮的支承小轮和大轮的支承 表表10-9 10-9 轴承系数轴承系数KHbe KHbe 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50 m/s 非常精细的齿轮安装非常精细的齿轮安装10 8 7 6 Kv 9 8 83 3齿间载荷分配系数齿间载荷分配系数K K：K F K F KH KH 1 111t)5.01(2zmTFR11t2zmTFm2121umzRM

60、PabmYYKFFmSaFatF代入代入 )5.01(Rm mm由由 Rb/R得：得：RRb 代入得设计公式：代入得设计公式：11t2mdTF 又又 ()3FSaFa2212RR115.014YYuzKTmMPabmYYKFFRSaFatF)5.01(得校核公式：得校核公式：2121udR)11(sincos21vm11udsin2sin2111vvvdud四、齿面接触疲劳强度计算四、齿面接触疲劳强度计算 综合曲率为：综合曲率为：21vv111()H312RR1EH5.015udKTZ校核计算公式：校核计算公式：()32RR12HE15.01)(92.2uKTZd设计计算公式：设计计算公式：计

61、算所得模数计算所得模数m,m,应圆整为规范值。应圆整为规范值。锥齿轮模数锥齿轮模数GB12368-90 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例例10-510-510-9 10-9 齿轮的构造设计齿轮的构造设计 1 1、由强度计算只能确定齿轮的主要参数：、由强度计算只能确定齿轮的主要参数：如齿数如齿数z z、模数、模数mm、齿宽、齿宽b b、螺旋角、螺旋角b b、分度圆直径、分度圆直径d d 等。等。方法：阅历设计为主方法：阅历设计为主 即在综合思索齿轮几何尺寸，

62、毛坯，资料，加工即在综合思索齿轮几何尺寸，毛坯，资料，加工方法，运用要求及经济性等各方面要素的根底上，方法，运用要求及经济性等各方面要素的根底上，按齿轮的直径大小，选定适宜的构造方式，再根据引按齿轮的直径大小，选定适宜的构造方式，再根据引荐的阅历数据进展构造尺寸计算。荐的阅历数据进展构造尺寸计算。2 2、齿轮构造设计的内容、齿轮构造设计的内容主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等构造方式及尺寸大小。主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等构造方式及尺寸大小。一、概述一、概述 直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮与直径与轴径接近时，可以将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。否

63、那么轴做成一体，称为齿轮轴。否那么能够引起轮缘断裂。能够引起轮缘断裂。1.齿轮轴齿轮轴 二、常见的构造方式二、常见的构造方式e圆柱齿轮：圆柱齿轮：e 2 mt e圆锥齿轮：圆锥齿轮：e 12 m/sv 12 m/s时，采用油泵喷油光滑。时，采用油泵喷油光滑。一、光滑的目的一、光滑的目的 齿轮传动时，齿面间产生摩擦和磨损，添加能量耗费。齿轮传动时，齿面间产生摩擦和磨损，添加能量耗费。光滑的目的：减少摩擦磨损、散热和防锈蚀。光滑的目的：减少摩擦磨损、散热和防锈蚀。1 1、开式及半闭式或低速齿轮传动常采用人工定期光滑。可用光、开式及半闭式或低速齿轮传动常采用人工定期光滑。可用光滑油或光滑脂。滑油或光

64、滑脂。高速齿轮传动采用喷油光滑的理由：高速齿轮传动采用喷油光滑的理由：1)v过高，油被甩走，不能进入啮合区；过高，油被甩走，不能进入啮合区；2)2)搅油过于猛烈，使油温升高，降低光滑性能；搅油过于猛烈，使油温升高，降低光滑性能；3)3)搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。三、光滑剂的选择：三、光滑剂的选择：齿轮传动常用的光滑剂为光滑油或光滑脂。选用时，应根据齿轮的任务情况转速高低、载荷大小、环境温度等，选择光滑剂的粘度、牌号。表表10-11 10-11 齿轮传动常用的光滑剂齿轮传动常用的光滑剂 续表续表10-11 10-11 齿轮传动常用的光滑剂齿轮传动常用

65、的光滑剂 四、齿轮传动的损耗四、齿轮传动的损耗表表10-12 齿轮传动的平均效率齿轮传动的平均效率圆柱齿轮圆柱齿轮圆锥齿轮圆锥齿轮传动安装传动安装6级或级或7级精度级精度的闭式传动的闭式传动8级精度的级精度的闭式传动闭式传动开式传动开式传动0.980.970.970.960.930.95啮合中的摩擦损耗；啮合中的摩擦损耗；搅动光滑油的油阻损耗；搅动光滑油的油阻损耗；轴承中的摩擦损耗。轴承中的摩擦损耗。作业：作业：10-1、10-6、本章内容：本章内容：1.根本要求根本要求掌握不同条件下齿轮传动的轮齿损伤与失效方式的特点、失效部位、失效掌握不同条件下齿轮传动的轮齿损伤与失效方式的特点、失效部位、

66、失效机理、防止或减轻失效的措施，以及针对不同失效方式的设计计算准那么。机理、防止或减轻失效的措施，以及针对不同失效方式的设计计算准那么。掌握选用齿轮资料的根本要求，软齿面与硬齿面的常用资料及热处置方掌握选用齿轮资料的根本要求，软齿面与硬齿面的常用资料及热处置方法，合理地选用齿轮的配对资料及热处置方法。法，合理地选用齿轮的配对资料及热处置方法。2.重点难点重点难点 重点是掌握在不同工况下齿轮传动的失效方式；各类重点是掌握在不同工况下齿轮传动的失效方式；各类齿轮传动的受力分析；圆柱齿轮强度计算中的重要根本齿轮传动的受力分析；圆柱齿轮强度计算中的重要根本概念；难点是齿轮传动的受力分析及方向判别。影响齿概念；难点是齿轮传动的受力分析及方向判别。影响齿轮强度的要素分析及主要参数的选择。轮强度的要素分析及主要参数的选择。主目录熟练掌握齿轮传动的受力分析方法。对于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和熟练掌握齿轮传动的受力分析方法。对于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮所受各分力的大小与方向，一定要会计算和正确判别包括在图直齿锥齿轮所受各分力的大小与方向，一定要会计算和正确判别包括在图上正确表示，否那么会