齒輪傳動_機械基礎

1、7.1 7.1 齒輪傳動的類型及特點齒輪傳動的類型及特點7.2 7.2 漸開線的形成和基本性質漸開線的形成和基本性質7.3 7.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的參數及幾何尺寸漸開線標準直齒圓柱齒輪的參數及幾何尺寸 7.4 7.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動7.5 7.5 漸開線齒輪的切齒原理與要切現(xiàn)象漸開線齒輪的切齒原理與要切現(xiàn)象7.6 變位齒輪傳動簡介第第7 7章章 齒輪傳動齒輪傳動7.7 齒輪的失效形式與設計準則7.8 齒輪傳動的精度及齒輪常用材料7.9 漸開線標準直齒圓柱齒輪的設計計算7.10 漸開線斜齒圓柱齒輪傳動7.11 直齒圓錐齒輪傳動7.12 齒輪的結構

2、7.13 齒輪傳動的潤滑與維護本章知識導讀1.主要內容 漸開線圓柱直齒輪、斜齒輪以及直齒圓錐齒輪傳動的嚙合原理、幾何尺寸計算和直齒、斜齒輪傳動的設計計算 2.重點、難點提示 直齒圓柱齒輪的嚙合原理、基本參數、幾何尺寸計算及設計計算方法 7.1 齒輪傳動的特點和基本類型齒輪傳動平面齒輪傳動空間齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動傳遞相交運動傳遞交錯軸運動內嚙合外嚙合齒輪齒條內嚙合外嚙合齒輪齒條直齒(圓錐齒輪）斜齒交錯軸斜齒輪傳動蝸桿渦輪準雙曲面齒輪曲線齒人字齒齒輪運動7.1.1齒輪傳動齒輪傳動1.平面齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜斜齒齒圓圓柱柱齒齒輪輪傳傳動動人字齒輪傳動人字齒輪

3、傳動直齒圓柱齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒輪傳人字齒輪傳動動直斜齒輪直斜齒輪齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動內嚙合齒輪傳動內嚙合齒輪傳動內嚙合齒輪傳動內嚙合齒輪傳動2.空間齒輪傳動(1)(1)相交軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動直齒錐齒輪傳動直齒錐齒輪傳動斜斜齒齒錐錐齒齒輪輪傳傳動動曲曲線線齒齒錐錐齒齒輪輪傳傳動動直齒錐齒輪傳動直齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動(2)(2)交錯軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動7.1.27.1.2齒輪傳動的特點齒輪傳動的特點優(yōu)點（1）適用的圓周速度和功率范

4、圍廣，效率高（2）傳動比準確，能保證瞬時傳動比恒定（3）工作可靠且壽命長（4）可以傳遞空間任意兩軸間的運動及動力缺點（1）制造、安裝精度要求較高，故成本高（2）精度低時噪音大，是機器的主要噪聲源之一（3）不宜用作軸間距過大的兩軸之間的傳動齒輪的基本畫法（補充）齒輪的基本畫法（補充）7.2 7.2 漸開線的形成和基本性質（1）發(fā)生線在基圓上滾過的長度等于基圓上被滾過的圓弧長7.2.1 7.2.1 漸開線的形成和性質漸開線的形成和性質 漸開線7.2 7.2 漸開線的形成 和基本性質（2）漸開線上任意一點法線必與基圓相切。漸開線上離基圓越遠的點，因曲率半徑越大，漸開線就越平直7.2.1 7.2.1

5、漸開線的形成和性質漸開線的形成和性質 （3）漸開線的形狀只取漸開線的形狀只取決于基圓大小。當展角決于基圓大小。當展角K K相同時，基圓半徑越相同時，基圓半徑越大，漸開線在大，漸開線在K K點的曲率點的曲率半徑越大，漸開線越平直。半徑越大，漸開線越平直。當基圓半徑無窮大時，漸當基圓半徑無窮大時，漸開線就成為垂直于發(fā)生線開線就成為垂直于發(fā)生線N N3 3K K的一條直線的一條直線 （4）基圓內無漸開線基圓內無漸開線7.2.2 漸開線方程 漸開線齒廓上漸開線齒廓上K K點所受的正壓力方向與點所受的正壓力方向與K K點的點的速度方向之間所夾的銳角稱為速度方向之間所夾的銳角稱為K K點的壓力角點的壓力角

6、。漸開線極坐標方程為 rK K = rb b / /cosK KK K=invK K=tanK K-K K 離基圓越遠的點，壓力角越大，漸開線在基圓上點的壓力角為零。 7.3.漸開線標準直齒圓柱齒 輪的參數及幾何尺寸 以上為為直齒圓柱齒輪的一部分。每個輪齒的兩側齒廓都是由形狀相同、方向相反的漸開線曲面組成 。7.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪主要參數及幾何尺寸7.3.1 齒輪各部分的名稱和符號漸開線齒廓上的壓力角力的方向速度方向kK221 kB2BB1K1Krb7.3.2 基本參數及幾何尺寸運算25. 01cha，chmza、1基本參數我國規(guī)定m4z16m2z16m1 z161.標準直齒圓柱齒輪的

7、基本參數 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數有五個（1 1）模數）模數 分度圓上的比值p/人為地規(guī)定成標準數值，用m表示，并稱之為齒輪的模數。 即m=p/，單位為mm齒輪分度圓直徑齒輪分度圓直徑表示為d=z p=zm。當齒數相同時，模數越大，齒輪的直徑越大，因而承載能力也就越高（2 2）壓力角）壓力角 分度圓上的壓力角規(guī)定為標準值。我國標準規(guī)定=20，此壓力角就是通常所說的齒輪的壓力角。 對于齒條齒條，由于齒廓上各點的法線是平行的，而且在傳動時齒條做平動，齒廓上各點速度的大小和方向都一致，所以齒條齒廓上各點的壓力角均相同，且等于齒廓的傾斜角（取標準值20），也稱為齒形角。 （3 3）齒數）齒數 m、

8、z、是決定輪齒漸開線形狀的三個基本參數。當m、不變時，z越大，基圓越大，漸開線越平直。當z時，db b ，漸開線變成直線，齒輪則變成齒條，此時，齒輪上的齒頂圓、齒根圓、分度圓分別成為齒頂線、齒根線和分度線。（4 4）齒頂高系數）齒頂高系數h h * *a a 和頂隙系數和頂隙系數c c* * 齒輪的齒頂高、齒根高都與模數m成正比。即ha=h*a am hf=（h*a+c*）m h=（2h*a+c*）m 2.2.標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算 標準齒輪是指分度圓上的齒厚s等于齒槽寬e，且齒頂高和齒根高及m、h*a 、c* 均為標準值的齒輪。 國際上有些國家不采用模數

9、制，而采用徑節(jié)制，即以徑節(jié)作為計算齒輪幾何尺寸的主要基本參數。 徑節(jié)徑節(jié)是齒數z與分度圓直徑（單位in）之比，用DP表示，即DP=z/d=/p（1/in）模數與徑節(jié)之間互為倒數關系，m=25.4/DP例例7-2 為修配一殘損的正常齒制標準直齒圓柱外齒輪，實測齒高為8.96mm,齒頂圓直徑為135.90mm,試確定齒輪的主要尺寸。 7.3.3 漸開線直齒圓柱齒輪公法線長度和固定弦齒厚1. .固定弦齒厚與固定弦齒高固定弦齒厚與固定弦齒高分度圓齒厚、弦齒高 Wk =mcos（k-0.5）+zinv公法線長度公法線長度 2、公法線長度兩點間的距離AB就稱為被測齒輪跨k個齒的公法線長度，以W k 表示。

10、 公法線長度公法線長度7.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動動畫演示動畫演示7.4.2.7.4.2.漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件正確嚙合條件正確嚙合條件 :結論：結論：兩齒輪的模數和壓力角分別相等。兩齒輪的模數和壓力角分別相等。 7.4.3 漸開線齒輪連續(xù)傳動條件及重合度 使齒輪連續(xù)傳動，必須保證前一對輪齒在B1點脫離嚙合之前，后一對輪齒就已在B2點進入嚙合 B1B2與pb的比值 稱為齒輪傳動的重合度。一般：=1.11.4標準中心距 )(21211zzmrrrra徑向方向上留有間隙c mcmhmchcaa*)(非標安裝時，中心距 2122111coscosco

11、scos)(coscosarrrrrrabb7.4.4 7.4.4 齒輪傳動的標準中心距齒輪傳動的標準中心距 1.1.外嚙合傳動外嚙合傳動 2 2.齒輪齒條嚙合 齒輪與齒條標準安裝時，齒輪的分度圓與齒條的分度線相切，嚙合角等于齒輪分度圓的壓力角，也等于齒條的齒形角 3、內嚙合、內嚙合1.1.仿形法仿形法 7.5 漸開線齒輪的切制原理與根切現(xiàn)象 7.5.1 7.5.1 漸開線齒輪的切制原理漸開線齒輪的切制原理 利用成形刀具的軸向剖面形狀與齒輪齒槽形狀一致的特點，在普通銑床上用銑刀直接在齒輪毛坯上加工出齒形的方法 銑直齒銑直齒仿形法仿形法特點：特點： 由于漸開線齒廓形狀與m、z、有關,欲加工精確齒

12、廓，對模數和壓力角相同的、齒數不同的齒輪，應采用不同的刀具，而這在實際中是不可能的。生產中通常用同一號銑刀切制同模數、不同齒數的齒輪，故齒形通常是近似的(表7-4） 仿形法切制齒輪的生產效率低，精度差，但其加工方法簡單，不需要齒輪加工專用機床，成本低，所以常用在修配或精度要求不高的小批量生產中。 范成法是利用一對齒輪（或齒輪與齒條）嚙合時，兩輪齒廓互為包絡線的原理來切制輪齒的加工方法 2.范成法 范成法切制齒輪時常用的刀具有范成法切制齒輪時常用的刀具有齒輪插刀齒輪插刀 插直齒插直齒 插斜齒插斜齒齒條插刀齒條插刀齒輪滾刀齒輪滾刀 滾直齒滾直齒 滾斜齒 滾齒滾齒范成法加工特點：范成法加工特點：用此

13、方法加工齒輪，只要刀具和被加工齒輪的模數m和壓力角相等，則不管被加工齒輪的齒數是多少，都可以用同一把刀具來加工。這給生產帶來很大的方便，故范成法得到廣泛應用。 1.1.根切現(xiàn)象根切現(xiàn)象用范成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過理論嚙合線極限點N時，被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切7.5.2 漸開線齒輪的根切現(xiàn)象及最少齒數動畫演示動畫演示根切現(xiàn)象根切現(xiàn)象 根切使齒輪的抗彎強度削弱、承載能力降低、使齒輪的重合度下降，影響傳動平穩(wěn)性，因此應避免根切。2.2.最少齒數最少齒數 若要避免在切制標準齒輪時產生根切，必須使刀具若要避免在切制標準齒輪時產生根切，必須使刀具

14、的齒頂線不超過的齒頂線不超過N1N1點點當當=20、h *a =1時，標準直齒圓柱齒時，標準直齒圓柱齒輪不根切的最少齒數輪不根切的最少齒數zmin =17。 7.6 變位齒輪傳動簡介 1.變位齒輪及最小變位系數標準齒輪暴露出許多不足。如: （1）結構不夠緊湊。因受根切限制，齒數不得小于zmin ，這就限制了齒輪結構尺寸不能太小。 （2）難以湊配中心距。當實際中心距aa時，雖然能安裝，但將產生較大的齒側間隙，必將產生沖擊和噪聲。而且 也要降低，影響傳動的平穩(wěn)性。 （3）承載能力較低。一對標準齒輪傳動時，小齒輪的齒根厚度小，而嚙合次數又較多，故在相同條件下，小齒輪比大齒輪容易破壞。因此，大齒輪輪齒

15、抗彎能力不能充分發(fā)揮出來，達不到等強度的要求，限制了大齒輪的承載能力。采用變位齒輪可以彌補上述標準齒輪的不足采用變位齒輪可以彌補上述標準齒輪的不足 若將刀具向遠離輪心O1 的方向移動一段距離xm至實線位置，齒頂線不再超過極限點N1 ，則切出來的齒輪就不會再根切。這種改變刀具與輪坯相對位置后切制出來的齒輪稱為變位齒輪變位齒輪。 變位量變位量: :刀具由標準位置（刀具分度線與被切齒輪分度圓相切處）沿徑向移動的距離xm稱為變位量。 其中m為模數，x稱為變位系數。正變位正變位: :刀具遠離輪心的變位稱為正變位，x0負變位負變位: :刀具移近輪心的變位稱為負變位，x0 加工變位齒輪時，齒輪分度圓不再與刀

16、具的分度線相切，而是切于節(jié)線。齒輪的分度圓與刀具的節(jié)線做純滾動。又刀具節(jié)線與分度線平行，節(jié)線上的齒距、模數和壓力角與分度線上的相等，所以無論刀具正變位還是負變位，被切齒輪的齒距、模數、壓力角都將和刀具分度線上的數值相等，且為標準值。 特點：特點：正變位齒輪齒根部分的齒厚增大，提高了齒輪的抗彎強度，但齒頂減薄。負變位齒輪則與其相反。 標準齒輪與變位齒輪比較標準齒輪與變位齒輪比較 用范成法切制齒數小于最少齒數的齒輪時，為避免根切必須采用正變位齒輪。 當刀具的齒頂線正好通過N1點時，刀具的移動量為最小，此時的變位系數稱為最小變位系數最小變位系數最小變位系數 被加工齒輪的齒數zzmin 時，xmin

17、為負值，說明該齒輪在切制標準齒輪或負變位齒輪時，均不會發(fā)生根切。 2.2.變位直齒圓柱齒輪傳動的嚙合角和中心距 齒輪傳動時，理論上要求兩輪齒廓間無齒側間隙。這就要求一輪節(jié)圓上的齒厚和齒槽寬，分別等于另一輪節(jié)圓上的齒槽寬和齒厚。 無側隙嚙合方程式為 結論結論 若x1+x2=0，則=，兩輪節(jié)圓與分度圓重合，實際中心距等于標準中心距，即a=a 若x1+x2 0，則，兩輪節(jié)圓與分度圓不重合，這時實際中心距不等于標準中心距，即aa， 也就是說變位齒輪傳動，當實際中心距不等于標準中心距時，也能保證無側隙嚙合。利用這一特點可以湊配中心距。3.變位齒輪傳動的類型 按照相互嚙合的兩齒輪的變位系數之和按照相互嚙合

18、的兩齒輪的變位系數之和x x1 1+x+x2 2值的不同，變位齒輪傳動可分為三種基本類型，值的不同，變位齒輪傳動可分為三種基本類型，標準齒輪傳動可看作是零傳動的特例。標準齒輪傳動可看作是零傳動的特例。7.7 齒輪常見的失效形式與設計準則 7.7.11.輪齒折斷7.7 齒輪的失效形式與設計準則輪齒折斷輪齒折斷 2.齒面磨損措施措施：采用閉式傳動，提高齒面硬度，減少齒面粗糙度及采用清潔的潤滑油，都可以減輕齒面磨損。 3.齒面點蝕措施措施：提高齒面硬度和潤滑油的粘度，降低齒面粗糙度值等均可提高輪齒抗疲勞點蝕的能力。在開式齒輪傳動中，由于齒面磨損較快，一般不會出現(xiàn)齒面點蝕。 點點蝕蝕 4.齒面膠合措施

19、措施：提高齒面硬度和降低表面粗糙度的值，限制油溫、增加油的粘度，選用加有抗膠合添加劑的合成潤滑油等方法5.塑性變形措施：提高齒面硬度，采用粘度較高的潤滑油，都有助于防止輪齒產生塑性變形。 1、閉式齒輪傳動閉式齒輪傳動： （1）齒面硬度350HBS，齒輪主要失效形式是齒面點蝕，按齒面接觸疲勞強度進行設計計算，按齒根彎曲疲勞強度校核。 （2）硬齒面350HBS，主要失效形式是輪齒折斷，按齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，按齒面接觸疲勞強度校核。 2、開式齒輪傳動開式齒輪傳動中的齒輪，齒面磨損和因磨損導致的輪齒折斷，按照齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，確定齒輪的模數，考慮磨損因素，再將模數增大10%20%

20、。 7.7.2 7.7.2 設計準則設計準則 閉式軟齒面主要失效形式閉式軟齒面主要失效形式閉式硬齒面、開式齒輪閉式硬齒面、開式齒輪主要失效形式主要失效形式GB/T10095規(guī)定：圓柱齒輪等級有圓柱齒輪等級有:0級級12級，共級，共13個等級個等級,0級最高，級最高，12級最低級最低機械中常用機械中常用78級級表表7-7常見機器中齒輪的精度等級常見機器中齒輪的精度等級7.8 齒輪傳動的精度及齒輪的常用材料1. GB/T10095.1-2008 輪齒同側齒面偏差的定義和允許值2、GB/T10095.2-2008徑向偏差和徑向跳動的定義和允許值主要內容：主要內容： 為了使齒輪能夠正常工作，輪齒表面應

21、具有(1)齒面應有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點蝕、膠合以及塑性變形等(2)齒芯應有足夠的強度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷(3)應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性能。 7.8.2 齒輪常用材料及許用應力 1.齒輪常用材料1.1.齒輪常用材料齒輪常用材料 表表7-87-8常用的齒輪材料是鍛鋼如各種碳素結構鋼和合金結構鋼鑄鐵：常作為低速、輕載、不太重要場合的齒輪材料； 非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。 2.2.齒輪材料的選用原則齒輪材料的選用原則 （1）軟齒面齒輪傳動( (硬度350HBS ):應使小齒輪齒面硬度比大齒輪高3050HBS。

22、齒數比越大，兩輪的硬度差也應越大。（2）硬齒面齒輪傳動:兩輪齒面硬度可大致相等。3 3 許用應力許用應力 試驗齒輪的接觸疲勞極限sHlim查表試驗齒輪的彎曲疲勞極限sFlim查表鑄鐵 正火結構鋼和鑄鋼 調質鋼和鑄鋼 滲碳淬火及表面淬火鋼 鑄鐵 正火結構鋼和鑄鋼 調質鋼和鑄鋼 滲碳淬火及表面淬火鋼 彎曲疲勞壽命系數YN接觸疲勞壽命系數ZN7.9.1 輪齒的受力分析11t12dTF tan2tan11t1r1dTFFt1n1cosFF3119549 10PTn 7.9 漸開線標準直齒圓柱齒輪傳動的設計計算 7.9.2 輪齒的計算載荷 K為載荷系數 齒輪傳動在實際工作時，由于原動機和工作機的工作特性

23、不同，會產生附加載荷。齒輪、軸、軸承的加工、安裝誤差及彈性變形會引起載荷集中，使實際載荷增加。計算載荷用符號Fnc表示。Fnc= KFn表7-107.9.3 齒面接觸疲勞強度計算標準直齒圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度的校核公式為 H H ： 齒面的接觸應力，單位為MPaH H ：齒輪材料的接觸疲勞許用應力，單位為MPaT T1 1 ： 小齒輪傳遞的轉矩，單位為Nmmb b： 工作齒寬，單位為mmu： 齒數比，大齒輪齒數與小齒輪齒數之比u=z2/z1 K K： 載荷系數( (表表7-107-10）d d1 1： 小齒輪分度圓直徑，單位為mmZ ZE E： 齒輪材料的彈性系數，單位為MPa（表（表

24、7-117-11）“+”用于外嚙合齒輪傳動，“-”用于內嚙合齒輪傳動齒面接觸疲勞強度的設計公式為 應用上述公式時應注意: 若兩輪材料齒面硬度不同，則兩輪的接觸疲勞許用應力不同，進行強度計算時應選用較小值7.9.4 齒根彎曲疲勞強度計算 齒根彎曲疲勞強度校核公式齒根彎曲疲勞強度校核公式 F F ：齒根危險截面的最大彎曲應力，單位為MPaF F ：齒輪材料的彎曲疲勞許用應力，單位為MPaY YF F ：齒形系數（表7-12）Y YS S ：應力修正系數（表7-13）F F ：齒輪材料的彎曲疲勞許用應力，單位為MPaY YF F ：齒形系數， （表7-12）Y YS S ：應力修正系數（表7-13）

25、齒根彎曲疲勞強度的設計公式齒根彎曲疲勞強度的設計公式 齒寬系數表7.14 1dbd注意：注意：P114 7.9.5 齒輪主要參數的選擇閉式軟齒面閉式軟齒面 ：按齒面接觸疲勞強度設計，確定小齒輪直徑，再校核齒根彎曲強度設計公式設計公式 主要公式主要公式校核公式校核公式閉式硬齒面或開式齒輪傳動 ： 按齒根彎曲強度設計，確定模數m,齒面接觸疲勞強度校核設計公式設計公式 校核公式校核公式例例設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功率率，電動機驅動，小齒輪轉速，電動機驅動，小齒輪轉速傳動比，傳動比，單向運轉，負載平穩(wěn)。使用壽命單向運轉，負載平穩(wěn)。使用壽命10年，單

26、班制工作。年，單班制工作。解（1 1）選擇齒輪材料及精度等級）選擇齒輪材料及精度等級小齒輪選用45鋼調質，硬度為217255 HBS，取為220 HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為169217 HBS，取為170 HBS。因為是普通的減速器，由表7-7選8級精度。 10 kWP 1955 r/min,n （2）按齒輪面接觸疲勞強度設計）按齒輪面接觸疲勞強度設計因兩齒輪均為鋼質齒輪，可應用式（7-20）求出值。確定有關參數與系數：1）轉矩）轉矩2）載荷系數）載荷系數3311109549 109549 10N mm100000 N mm955PTn查表7-10取3）齒數和齒寬系數）齒數和齒寬系數

27、1 . 1K小齒輪的齒數取為Z125，則大齒輪齒數 。因單級齒輪傳動為對稱布置，而齒輪齒面為軟齒面，由表7-14選 。2100z d14）許用接觸應力）許用接觸應力 由圖7-25查得由表7-9查得 。 查圖9.37得 。由式(7.15)可得 HimlHlim2560 MPa,530 Mpass1HS816060 955 1 (10 52 40)11.9 10hNnjL 8821/11.9 10 /42.98 10NNiN1N21,1.08ZZ1Hlim1H1H1 560MPa560 MPa1NZSss2Hlim2H22H1.06 530MPa562 MPa1NNZZSssHs取小值1158.0

28、mm2.32 mm25dmz由表7.2取標準模數 2.5m （3）主要尺寸計算）主要尺寸計算 P116P116由公式7-20得：d1=58.06 mm（4 4）按齒根彎曲疲勞強度計校核）按齒根彎曲疲勞強度計校核由式（7-21）得出 ，如 ，則校核合格。確定有關系數與參數：1）齒型系數 查表7-12得2）應力修正系數 查表7.13得3）許用彎曲應力 由圖7-26查得由表7-9查得由圖7.23查得FsFFssF1F22.65,2.18YYS1S21.59,1.80YYFlim1Flim2205 MPa,190 MPassF1.3S 1N2N1YYFsN1Flim1F1F1 205MPa158 MP

29、a1.3YSssN2Flim2F2F1 190MPa146 MPa1.3YSss1F1F S221F1F2 S2F2F1F1 S1F222 1.1 1000002.65 1.59 MPa65 2.52591.27 MPa158 MPa2.18 1.80104.55MPa2.65 1.5985 MPa146 MPaKTY Ybm zY YY Ysssss齒根彎曲強度校核合格。（5 5）驗算齒輪的圓周速度）驗算齒輪的圓周速度由表7-7可知，選8級精度是合適的。1 162.5 955m/s3.12 m/s600 100060 1000d nv7.10.1 齒廓曲面的形成及其嚙合特點 當發(fā)生面S在基圓

30、柱上做純滾動時，其上與母線平行的直線KK在空間所走過的軌跡即為直齒圓柱齒輪漸開線曲面 齒輪傳動時，輪齒是沿整個齒寬同時進入嚙合或脫離嚙合的，所以載荷是沿齒寬突然加上或卸掉的。 因此，直齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)性較差，容易產生沖擊和噪音，不適用于高速、重載傳動。 7.10 漸開線斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪不論兩齒廓在何位置接觸，其接觸線都是與軸線傾斜的直線，輪齒沿齒寬是逐漸進入嚙合又逐漸脫離嚙合的。齒面接觸線的長度也由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸。 因此，斜齒輪傳動的平穩(wěn)性比直齒輪好，減少了沖擊、振動和噪聲，在高速大功率的傳動中廣泛應用。斜齒圓柱齒輪嚙合傳動7.10.2 斜齒輪的基本參數和幾何

31、尺寸計算1螺旋角螺旋角越大，傳動平螺旋角越大，傳動平穩(wěn)性越好，但軸向力穩(wěn)性越好，但軸向力越大越大一般為：一般為：820分為：左旋和右旋分為：左旋和右旋2模數pt為端面齒距，pn為法面齒距，pn = ptcos mnmtcostan n=tan t cos 3.壓力角 4.齒頂高系數及頂隙系數 5.斜齒輪的幾何尺寸計算 7.10.3 斜齒輪正確嚙合的條件和重合度 一對外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件為兩斜齒輪的法面模數和法面壓力角分別相等，螺旋角大小相等，旋向相反。即1.正確嚙合條件2.斜齒輪傳動的重合度 斜齒輪傳動的重合度為斜齒輪傳動的重合度為 為端面重合度，其值等于與斜齒輪端面齒廓相同的直齒

32、輪傳動的重合度 稱為軸面重合度顯然， 隨和b的增大而增大。其值可以很大，即可以有很多對輪齒同時嚙合。 因此，斜齒輪傳動較平穩(wěn)，承載能力也較大。斜齒輪傳動的重合度比直齒輪大，承載能力高，傳動平穩(wěn)，適用于高速重載的場合當量齒輪 用比較了解的直齒圓柱齒輪來代替斜齒輪。這個直齒輪是一個虛擬的齒輪， 稱為該斜齒輪的當量齒輪。 7.10.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數 計算式為3coszvz不發(fā)生根切的最小齒數3minmincosvzz3cos17 標準斜齒輪不產生根切的最少齒數小于17，因此，斜齒輪傳動機構緊湊。 當量齒數當量齒數7.10.5 斜齒圓柱齒輪的強度計算 1.受力分析 T1 為主動輪傳遞的轉矩（

33、Nmm）d1 為主動輪分度圓直徑（mm） 為分度圓上的螺旋角n 為法面壓力角。2.斜齒圓柱齒輪的強度計算 斜齒輪接觸疲勞許斜齒輪接觸疲勞許用應力用應力HH 的確定的確定與直齒輪相同與直齒輪相同 設計時應將設計時應將Y YF1 F1 Y YS1S1 / /F F 1 1 和和Y YF2F2 Y YS2S2 / /F F 2 2 兩比值兩比值中的較大值代入中的較大值代入 設計斜齒圓柱齒輪傳動選擇主要參數時，比直齒圓柱齒輪多考慮一個螺旋角。增大螺旋角，可增大重合度，提高傳動的平穩(wěn)性和承載能力，但軸向力隨之增大，影響軸承結構。 螺旋角過小，又不能顯出斜齒輪傳動的優(yōu)越性。因此，一般取=820 利用下式調

34、整螺旋角，來達到湊配中心距a的目的 7.11 直齒圓錐齒輪傳動7.11.1 圓錐齒輪傳動概述 一對圓錐齒輪的運動可以看成是兩個錐頂重合的節(jié)圓錐做純滾動。為了計算和測量的方便，通常以大端參數為標準值 圓錐齒輪傳動用于傳遞兩相交軸的運動和動力，兩軸之間的交角可根據傳動的需要決定。在一般機械中，多采用=90的傳動。 7.11 直齒圓錐齒輪傳動直齒圓錐齒輪傳動比 一對正確安裝的標準一對正確安裝的標準圓錐齒輪。節(jié)圓錐與分圓錐齒輪。節(jié)圓錐與分度圓錐重合，兩齒輪的度圓錐重合，兩齒輪的分度圓錐角分別為分度圓錐角分別為1 1 和和2 2 ，大端分度圓半徑，大端分度圓半徑分別為分別為r r1 1 和和r r2 2

35、n7.11.2 圓錐齒輪的齒廓曲線、背錐和當量齒數 1.圓錐齒輪的齒廓曲線 當發(fā)生面S繞基圓錐做純滾動時，該平面上的任一點B將在空間展出一條漸開線AB。 顯然漸開線AB在位于以錐距R為半徑的球面上，故曲線AB稱為球面漸開線。 2.背錐和當量齒數 以OO1 為軸，O1A為母線作一圓錐體，此圓錐稱為該圓錐齒輪的背錐。顯然背錐與球面相切于圓錐齒輪大端的分度圓上。 故可用背錐上的齒廓代替球面上的齒廓 將背錐展開成平面，可以得到一個扇形齒輪 設此扇形齒輪的模數、壓力角、齒頂高系數、頂隙系數分別與圓錐齒輪大端齒形參數相同，并把扇形齒輪補足為完整的圓柱齒輪，該虛擬的圓柱齒輪稱為該圓錐齒輪的當量齒輪。 222

36、111coscoszzzzvv22zzv22zzv由以上可知當量齒數不一定是整數當量齒輪的重要意義 (1）用仿形法加工圓錐齒輪時，根據zv 來選擇銑刀（2）直齒圓錐齒輪的重合度，可按當量齒輪的重合度計算（3）用范成法加工時，可根據zv 來計算直齒圓錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數3、 直齒圓錐齒輪正確嚙合條件，即兩輪的大端模數、壓力角必須相等 7.11.3 標準直齒圓錐齒輪的幾何尺寸計算 對于=90的標準直齒圓錐齒輪傳動，國家標準規(guī)定，對于正常齒輪大端上齒頂高系數h *a =1，頂隙系數c * =0.2。=90的直齒圓錐齒輪的幾何尺寸 7.12 齒輪的結構1.1.齒輪軸齒輪軸 當圓柱齒輪的齒根圓至鍵

37、槽底部的距離當圓柱齒輪的齒根圓至鍵槽底部的距離x（22.5）m n 當圓錐齒輪小端的齒根圓至鍵槽底部的距離當圓錐齒輪小端的齒根圓至鍵槽底部的距離x（1.62）m時，應將齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸時，應將齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸 (a)(b)齒輪軸 2.實體式齒輪 當齒輪的齒頂圓直徑d a 200mm時，可采用實體式結構,此種齒輪常用鍛鋼制造。 x(a)(b)x實心式齒輪實心式齒輪 當齒輪的齒頂圓直徑da =200500mm時，可采用腹板式結構，通常用鍛鋼制造 3.腹板式齒輪腹板式齒輪腹板式齒輪 當da 500mm時，可采用輪輻式結構，這種結構的齒輪常采用鑄鋼或鑄鐵制造4.輪輻式齒輪設計任

38、務書設計任務書一、設計題目設計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)，采用兩級圓柱直齒齒輪減速器傳動。 二、工作參數 （1）運輸帶工作拉力 F=5000N （2）運輸帶工作速度V=1.1m/s(3)輸送帶滾筒直徑 D=350mm （4）傳動效率三、工作條件兩班制工作，空載起動，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)（單向）運轉，工作環(huán)境多塵，中小批量生產，使用期限10年，年工作300天。四、運動簡圖表1-2 傳動系統(tǒng)各軸的運動和動力參數計算結果軸號功率P/KW轉矩T/(NM)轉速n/(r/min)傳動比效率 電動機軸6.6043.7714402.40.96軸6.34100.916003.60.96軸6.09348.99166.7

39、2.80.96軸5.85938.3259.541.00.98卷筒軸5.73919.1059.54 課題一課題一 設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功率率 ，電動機驅動，小齒輪轉速，電動機驅動，小齒輪轉速 傳動比傳動比=3.6，單向運轉，負載平穩(wěn)。使用壽命，單向運轉，負載平穩(wěn)。使用壽命10年，年工年，年工作作300天天6.34 kWP 1600 r/min,n 課題二課題二 設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功設計單級直齒圓柱齒輪減速器。已知：傳遞功率率 ，電動機驅動，小齒輪轉速，電動機驅動，小齒輪轉速 傳動比傳動比=2.8，單向運轉，負載平穩(wěn)。使

40、用壽命，單向運轉，負載平穩(wěn)。使用壽命10年，年工年，年工作作300天天6.09 kWP 1167 r/min,n 圓柱齒輪的參數（單位mm） =名 稱代號計算公式結 果小齒輪大齒輪中 心 距傳 動 比模數壓力角標準值齒 數分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒 寬表達零件各部分的形狀、結構、位置表達零件各部分的形狀、結構、位置 確定零件各部分形狀的大小、各結構之間的確定零件各部分形狀的大小、各結構之間的相對位置相對位置說明零件在制造和檢驗時應達到的技術標準說明零件在制造和檢驗時應達到的技術標準說明零件的名稱、材料、數量以及簽署等說明零件的名稱、材料、數量以及簽署等 直齒輪工作圖直齒輪工作圖林巧，繼昌

41、巧，繼昌，興鵬，伯興A 福州職業(yè)技術學院 05機電設備維修與管理08塑料2套 桶8240GB899-76起蓋螺釘33插入深度不得超過合箱面寬度的三分之一。JB/ZQ4606-86氈圈油封羊毛氈13938373635343231302928272625242322212019181716151413121110987654321 審 核 1 ：1 比 例 圖 號 繪 圖 設 計二級圓柱直齒齒輪減速器技術要求6、棱角倒鈍。4、機體不允許滲油。5、箱體內表面涂耐油油漆。機體、機蓋合箱后，在自由狀態(tài)下用0.05的塞尺檢驗，3、軸承孔中心線應與剖分面重合，其誤差不得超過0.3，2、未注圓角R5-10，鑄造斜度1：50 。1、鑄件不得有明顯的鑄造缺陷，須時效處理。組件螺栓 M10X1螺母 M10X1454545457212C7209C7207C4545454545HT200HT200HT200HT200HT2008.8Q2358.88.88.88.88GB899-76JB/ZQ4606-86GB297-64GB297-64GB297-64GB1096-79GB1096-79GB1096-79壓板紙JB/ZQ4450-86GB899-76GB899-76GB899-76GB899-76GB6170-866地