第十二節(jié)齒輪的材料和許用應(yīng)力

1、 (1) 齒面應(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點蝕、膠合以及塑性變形等； (2) 齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷； (3) 應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，使之便于加工且便于提高其力學(xué)性能。二、齒輪的許用應(yīng)力二、齒輪的許用應(yīng)力limHHHSlimFFFS例：開式圓柱齒輪的設(shè)計計算例：開式圓柱齒輪的設(shè)計計算 開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算2117 5.1787.89zz i 21885.1817kziz取整取整 則開式齒輪的實際傳動比為：則開式齒輪的實際傳動比為：開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算lim10.83800.8 260380588

2、(MPa)FHBSlim20.72750.7 252275451.4(MPa)FHBS5 . 1limFSlimlimFFFS1lim1lim1588 1.5470.4(MPa)FFFS2lim2lim2451.4 1.5300.93(MPa)FFFS開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算13212(mm)FSdFYKTmzKKKKVA開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算 114.51 470.40.0096FSFY223.972 300.930.0132FSFY開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算1119550(N m)PTn11195509550 4.847.75(N

3、 m)960PTn開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算 322 1.65 47.75 10000.01322.74(mm)0.35 17m13212FSdFYKTmz開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算113.5 1759.5(mm)dmz223.5 88308(mm)dmz210.35 59.520.825()dbdmm1520.825525.825(mm)bb1259.5308183.75(mm)22dda開式圓柱齒輪的設(shè)計計算開式圓柱齒輪的設(shè)計計算lim10.873800.8 250380597.5(MPa)HHBSlim20.

4、72750.7200275554(MPa)HHBS25. 1limFSlimlimHHHS1lim1lim1597.5 1.25478(MPa)HHHS2lim2lim2554 1.25443.2(MPa)HHHS按表按表12-1212-12查取最小安全系數(shù)：查取最小安全系數(shù)：代入數(shù)值：代入數(shù)值：許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力 小齒輪的轉(zhuǎn)矩：小齒輪的轉(zhuǎn)矩： 傳遞的功率傳遞的功率P =P =18.5kW18.5kW小齒輪的轉(zhuǎn)速小齒輪的轉(zhuǎn)速n n1 1 =730rpm=730rpm1119550PTn11195509550 18.5242.02(N m)730PTn確定齒寬系數(shù)（表確定齒寬系數(shù)（表12-

5、912-9）：）： 1d5 . 1AK2 . 11 . 1VK08. 1K944. 108. 12 . 15 . 1KKKKVA 213121EHdHKT uZ Zdu式中：載荷系數(shù)式中：載荷系數(shù)KKKKVA中等沖擊中等沖擊2 . 1VK213121EHdHKT uZ ZduMPaZE8 .1895 . 2HZ彈性系數(shù)彈性系數(shù) ( (由表由表12-712-7 ): :節(jié)點區(qū)域系數(shù)節(jié)點區(qū)域系數(shù): : 傳動比傳動比: :69. 3i21313232(1)()2 1.944 240.02 10(3.69 1)189.8 2.5()1 3.69443.2111.09(mm)EHdHKT uZ Zdu

6、確定齒數(shù)：確定齒數(shù)： 取小齒輪的齒數(shù)為取小齒輪的齒數(shù)為Z Z1 1 =23=23，則大齒輪的齒數(shù)為則大齒輪的齒數(shù)為2123 3.6984.87zz i 21853.69623ziz取整取整 z z2 2 =85=85則齒輪的實際傳動比則齒輪的實際傳動比傳動比誤差傳動比誤差: :%5%15. 069. 3696. 369. 3iiii小齒輪的分度圓直徑：小齒輪的分度圓直徑：115 23115(mm)dmz 大齒輪的分度圓直徑大齒輪的分度圓直徑：大齒輪齒寬：大齒輪齒寬：小齒輪齒寬：小齒輪齒寬：兩齒輪中心距：兩齒輪中心距：225 85425(mm)dmz 211 115115(mm)dbd 1251

7、155120(mm)bb12115425270(mm)22dda模數(shù)模數(shù)11111.094.8323dmz由表由表12-112-1取取 m=5m=5 lim10.72750.7250275450(MPa)FHBSlim20.72750.7200275415(MPa)FHBS5 . 1limFSlimlimFFFS1lim1lim1450 1.5300(MPa)FFFS2lim2lim2415 1.5276.7(MPa)FFFS12-1012-10，Z Z1 1=23, Y=23, YFS1FS1=4.27=4.27 Z Z2 2=85, Y=85, YFS2FS2=3.975=3.975111

8、13122 1.944 242.02 104.2760.76(MPa)115 115 5FFSFKTYbd m221213.97560.7656.57(MPa)4.17FSFFFFSYY 由漸開線特性由漸開線特性可知：齒輪相鄰兩可知：齒輪相鄰兩齒同側(cè)齒廓在嚙合齒同側(cè)齒廓在嚙合線上的齒距等于基線上的齒距等于基圓上的齒距（基節(jié)）圓上的齒距（基節(jié)） P P = P= PPb1 1、在圓柱齒輪傳動設(shè)計中，為什、在圓柱齒輪傳動設(shè)計中，為什么通常取小齒輪的寬度大于大齒么通常取小齒輪的寬度大于大齒輪的寬度？在強(qiáng)度計算時采用哪輪的寬度？在強(qiáng)度計算時采用哪個齒寬？個齒寬？ 為了便于安裝，保證接觸線長度為了便于安

9、裝，保證接觸線長度及小齒輪接觸強(qiáng)度提高。及小齒輪接觸強(qiáng)度提高。 在強(qiáng)度計算時采用大齒輪的齒寬。在強(qiáng)度計算時采用大齒輪的齒寬。1 1、一對圓柱齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸、一對圓柱齒輪傳動，大小齒輪齒面接觸應(yīng)力相等，大小齒輪的接觸強(qiáng)度不相等，應(yīng)力相等，大小齒輪的接觸強(qiáng)度不相等，對嗎？對嗎？ 正確正確2 2、在什么條件下兩個齒輪的接觸強(qiáng)度相等？、在什么條件下兩個齒輪的接觸強(qiáng)度相等？ 當(dāng)兩個齒輪的材料牌號、熱處理方式及齒面硬度當(dāng)兩個齒輪的材料牌號、熱處理方式及齒面硬度值相同時，它們的接觸強(qiáng)度相等值相同時，它們的接觸強(qiáng)度相等 一對圓柱齒輪傳動，大小齒輪齒根彎曲應(yīng)一對圓柱齒輪傳動，大小齒輪齒根彎曲應(yīng)力相等

10、，大小齒輪的彎曲強(qiáng)度不相等，對力相等，大小齒輪的彎曲強(qiáng)度不相等，對嗎？嗎？ 不對不對 在什么條件下兩個齒輪的彎曲強(qiáng)度相等？在什么條件下兩個齒輪的彎曲強(qiáng)度相等？ 當(dāng)兩個齒輪的材料牌號、熱處理方式及齒面硬當(dāng)兩個齒輪的材料牌號、熱處理方式及齒面硬度值、齒數(shù)相同時，它們的彎曲強(qiáng)度相等度值、齒數(shù)相同時，它們的彎曲強(qiáng)度相等 一對圓柱齒輪，小齒輪分度圓直徑一對圓柱齒輪，小齒輪分度圓直徑d d1 1=50=50mm,mm,齒寬齒寬b b1 1=55mm=55mm；大齒輪分度圓直徑；大齒輪分度圓直徑d d2 2=90mm,=90mm,齒寬齒寬b b2 2=50mm=50mm，則齒寬系數(shù)，則齒寬系數(shù)d d= = 。 A A1 1；B B5/95/9；C