第14章 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

第14章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容：齒輪的工作情況輪齒的失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪材料齒輪輪齒受力齒輪輪齒的強(qiáng)度計(jì)算齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)一.齒輪的工作情況知識(shí)回顧輪齒折斷輪齒工作表面的破壞二.齒輪的失效形式輪齒折斷疲勞折斷過(guò)載折斷①齒面點(diǎn)蝕輪齒工作表面的破壞②齒面磨損③齒面膠合④齒面塑性變形三.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則工作條件主要失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則閉式齒輪①齒面點(diǎn)蝕②齒根彎曲疲勞折斷①外硬內(nèi)韌的材料②齒面的接觸強(qiáng)度③齒根彎曲疲勞強(qiáng)度開(kāi)式齒輪①輪齒折斷②齒面磨損①耐磨的材料②進(jìn)行彎曲疲勞

強(qiáng)度計(jì)算高速重載齒輪齒面膠合①限制齒面潤(rùn)滑溫度②齒面間良好的潤(rùn)滑軟齒面齒輪：齒面硬度≤350HBS硬齒面齒輪：齒面硬度＞350HBS四.齒輪材料原則：齒輪的工作特點(diǎn)合理選擇材料配對(duì)考慮加工工藝常用材料：塑料、銅合金優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼、鑄鐵要求：強(qiáng)度、耐磨性、外硬內(nèi)韌表14-1五、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析1.輪齒上的作用力大小方向主動(dòng)件從動(dòng)件？？？2.計(jì)算載荷:F計(jì)=KFnFn:理想平穩(wěn)狀態(tài)下的理論載荷K：載荷系數(shù)（表14-2）F計(jì)：考慮影響齒輪實(shí)際載荷因素的計(jì)算載荷六、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算1.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算i:傳動(dòng)比、T1:小輪的轉(zhuǎn)矩、K:載荷系數(shù)、b:齒寬、a:中心距、齒寬系數(shù)、接觸應(yīng)力、許用接觸應(yīng)力“+”外嚙合、“-”內(nèi)嚙合2)設(shè)計(jì)公式:（14-9）（14-8）1)強(qiáng)度校核：參數(shù)選擇及公式說(shuō)明：（1）傳動(dòng)比i

(2)齒寬系數(shù)（3）接觸應(yīng)力和許用接觸應(yīng)力查手冊(cè)相等相等或不等min單級(jí)傳動(dòng)：i≤8i＞8:多級(jí)傳動(dòng)考慮結(jié)構(gòu)緊湊和載荷集中輕型：0.2~0.4一般：0.4重型：0.4~1.2變速箱：0.12~0.22.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算1)強(qiáng)度校核:2)設(shè)計(jì)公式:（14-12）（14-13）

齒數(shù)的函數(shù)，查圖14-13YF:齒形系數(shù)、m:模數(shù)、彎曲應(yīng)力、許用彎曲應(yīng)力參數(shù)選擇及公式說(shuō)明：（1）齒數(shù)Z1

（2）彎曲應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力查手冊(cè)不等軟齒面的閉式傳動(dòng)：z為25~40開(kāi)式傳動(dòng)和硬齒面及鑄鐵

：z＞

17例14-1某兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速機(jī)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)傳動(dòng)比i=3.7，高速軸轉(zhuǎn)速n1=745r/min，傳動(dòng)功率P=17kW，試設(shè)計(jì)此高速級(jí)傳動(dòng)(采用軟齒面)。

表14-1七、齒輪傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)型式2.傳動(dòng)比3.確定參數(shù)4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)型式的選擇直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)條件、精度要求、工作速度、傳動(dòng)平穩(wěn)性、噪音、工藝性、傳動(dòng)效率、潤(rùn)滑v≤50m/s，承載能力大，傳動(dòng)均勻，沖擊和噪音小，有軸向力v≤5m/s精度低傳動(dòng)比大，效率低，易磨損2.傳動(dòng)比的分析確定傳動(dòng)級(jí)數(shù)表14-3分配各級(jí)傳動(dòng)比提高精度的原則最小體積原則最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則減速傳動(dòng)：“先小后大”增速傳動(dòng)：“先大后小”提高精度的原則增速傳動(dòng)減速傳動(dòng)最小體積原則各級(jí)速比相等各齒輪寬度相等各對(duì)齒輪主動(dòng)輪d相等齒輪的材料相同不考慮軸與軸承體積條件迂回排布體積小最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則正反轉(zhuǎn)例題14-2已知一齒輪減速器中，電機(jī)轉(zhuǎn)速為3500r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速為10r/min，按三種原則確定此減速器的級(jí)數(shù)和各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比。減速傳動(dòng)：“先小后大”傳動(dòng)級(jí)數(shù)3.確定各級(jí)齒輪的模數(shù)和齒數(shù)模數(shù)類比法結(jié)構(gòu)工藝強(qiáng)度齒數(shù)表14-44.齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪和軸的聯(lián)接齒輪傳動(dòng)回差及消除方法齒輪的結(jié)構(gòu)齒輪和軸的聯(lián)接1)調(diào)整中心距齒輪傳動(dòng)的回差及消除的方法2)接觸彈簧法3)雙片齒輪法機(jī)械傳動(dòng)總論機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)一.類型機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)形式的變換增速、減速和變速遠(yuǎn)距離傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力運(yùn)動(dòng)的合成和分解獲得大的機(jī)械效益二.