機(jī)械設(shè)計之齒輪傳動

本章目錄基本內(nèi)容重點難點教學(xué)要求問題思考齒輪傳動

齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要的傳動形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。因此，齒輪傳動是本課程重點章節(jié)之一。對齒輪傳動的研究一方面從幾何關(guān)系入手研究其傳動平穩(wěn)性，另一方面從承載能力出發(fā)研究其設(shè)計問題?？偰夸浗Y(jié)束§1.齒輪傳動概述§11.

齒輪傳動的效率和潤滑§10.齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作圖§8.

斜齒圓柱齒輪傳動§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算§6.

齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級§5.

變位齒輪§4.漸開線齒輪的切齒原理、根切及最少齒數(shù)§3.

漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合§2.

漸開線齒輪

本章目錄§9.

圓錐齒輪傳動教學(xué)要求1.了解齒輪傳動特點和應(yīng)用范圍；掌握齒廓嚙合基本定律的意義。2.了解漸開線的形成及其特性，明確嚙合線及嚙合角的含義。3.掌握漸開線齒輪的基本參數(shù)，熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒輪幾何尺寸計算。4.明確漸開線齒輪正確嚙合條件和標(biāo)準(zhǔn)中心距，了解重合度的含義及連續(xù)傳動的條件。5.了解漸開線齒輪的常用加工方法，理解根切的概念及最少齒數(shù)的含義。教學(xué)要求6.了解輪齒失效的形式及主要原因；熟悉常用齒輪材料及熱處理方式。7.掌握直齒圓柱齒輪輪齒作用力的分析，掌握齒面接觸強(qiáng)度計算和齒根彎曲強(qiáng)度計算公式的應(yīng)用和公式中參數(shù)的意義、選擇方法。8.了解斜齒圓柱齒輪傳動特點，掌握其基本參數(shù)、主要幾何尺寸及當(dāng)量齒數(shù)，掌握輪齒作用力的分析。9.了解直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)、當(dāng)量齒數(shù)及輪齒作用力分析。10.了解齒輪的常用結(jié)構(gòu)，掌握齒輪工作圖的繪制，了解齒輪的效率及潤滑方式。二、齒輪傳動的分類：2.空間齒輪機(jī)構(gòu)1）錐齒輪傳動2）交錯軸斜齒輪傳動3）蝸桿傳動1.平面齒輪機(jī)構(gòu)1）直齒圓柱齒輪傳動

①外嚙合齒輪傳動

②內(nèi)嚙合齒輪傳動

③齒輪齒條傳動2）斜齒圓柱齒輪傳動3）人字齒輪傳動

1、效率高；2、結(jié)構(gòu)緊湊；3、工作可靠、壽命長；4、傳動比穩(wěn)定。一、齒輪傳動的主要特點：§1.齒輪傳動概述外嚙合直齒圓柱齒輪傳動內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動直齒齒輪齒條傳動返回原處外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動內(nèi)嚙合斜齒圓柱齒輪傳動斜齒齒輪齒條傳動返回原處人字齒輪傳動返回原處

直齒圓錐齒輪傳動斜齒圓錐齒輪傳動曲線齒圓錐齒輪傳動返回原處交錯軸斜齒輪傳動返回原處蝸桿傳動返回原處三、齒廓嚙合的基本定律齒廓嚙合基本定律——

互相嚙合傳動的一對齒輪，在任一位置時的傳動比都與其連心線o1o2被其嚙合齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩段成反比。§1.齒輪傳動概述3.推論：保證齒輪定傳動比傳動的條件

——不論兩齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線必須與兩輪連心線交于一定點。2.節(jié)點——

過兩齒廓接觸點所作的齒廓公法線與兩輪連心線o1o2的交點c。三、齒廓嚙合的基本定律§1.齒輪傳動概述3.節(jié)圓——

分別以o1、o2為圓心，o1c、o2c為半徑的圓稱為輪１與輪２的節(jié)圓。其半徑用r’表示。傳動比等于節(jié)圓半徑的反比

兩節(jié)圓作純滾動外嚙合齒輪傳動中心距等于節(jié)圓半徑之和三、齒廓嚙合的基本定律§1.齒輪傳動概述一、漸開線的形成§2.漸開線齒輪

當(dāng)一直線xx沿一圓周作純滾動時，直線上任意點K的軌跡AK就是該圓的漸開線。這個圓稱為漸開線的基圓，它的半徑用rb表示，直線xx叫作漸開線的發(fā)生線。漸開線基圓發(fā)生線二、漸開線的特性1.發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長。5.漸開線的形狀取決于基圓的大小。4.基圓內(nèi)無漸開線。2.漸開線上任意點的法線恒與其基圓相切?！?.漸開線齒輪漸開線齒廓上某點的法線與速度方向線所夾的銳角αk稱為該點的壓力角。既使兩齒輪實際中心距與設(shè)計中心距略有變化，也不會影響兩輪的傳動比

過嚙合點所作的兩齒廓的公法線為兩基圓的一條內(nèi)公切線N1N2

,,它與連心線的交點C為一定點?！?.漸開線齒輪

N1N2線是漸開線齒廓接觸點的軌跡

——嚙合線，三、漸開線齒廓嚙合特性

1.保證定傳動比傳動2.傳動具有可分性3.齒廓間正壓力方向不變嚙合線與節(jié)點C的圓周速度方向所夾的銳角——嚙合角，用’表示。傳動比等于基圓半徑的反比§2.漸開線齒輪四、齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸齒輪各部分名稱§2.漸開線齒輪四、齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸3.壓力角1.齒數(shù)z2.模數(shù)m

分度圓——具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。齒輪的基本參數(shù)分度圓周長:πd=zp分度圓直徑:令:漸開線齒廓在分度圓上的壓力角——齒輪壓力角標(biāo)準(zhǔn)壓力角=20m為標(biāo)準(zhǔn)值分度圓直徑：

d=mz齒頂高：

ha

=ha*m齒根高：

hf

=（ha*+c*）m齒全高：

h=

ha+

hf=（2ha*+c*）m齒頂圓直徑：

da=d+2ha=（z+2ha*）m齒根圓直徑：

df=d-2hf=（z-2ha*-2c*）m基圓直徑：db=dcos=mzcos

注：

ha*——

齒頂高系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)值為ha*=1c*——

頂隙系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)值為c*=0.25標(biāo)準(zhǔn)齒輪——m、、ha*、c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，且分度圓上s=e

的齒輪?！?.漸開線齒輪四、齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸齒輪的幾何尺寸測量公法線長度——

當(dāng)用公法線千分尺在齒輪上跨過k個齒時，兩卡腳與齒廓相切于AB兩點，兩切點間的距離——公法線長度，用W表示。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的公法線長度計算公式：§2.漸開線齒輪四、齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸齒輪的測量尺寸§3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合

m1=m2=m

1=2=——漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件。一、正確嚙合條件傳動比等于分度圓半徑的反比

傳動比等于齒數(shù)的反比§3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合二、標(biāo)準(zhǔn)中心距

保證兩輪的頂隙c為標(biāo)準(zhǔn)值

保證兩輪齒側(cè)間隙為零側(cè)隙——

一對齒輪嚙合時，一輪節(jié)圓上的齒槽寬與另一輪節(jié)圓上的齒厚之差。頂隙——

一對嚙合齒輪中，從一輪的齒頂至另一輪齒槽底之間的徑向間隙。用c表示。其標(biāo)準(zhǔn)值c=c*m§3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合二、標(biāo)準(zhǔn)中心距中心距等于兩輪分度圓半徑之和

——標(biāo)準(zhǔn)中心距。此時：兩輪的節(jié)圓分別與其分度圓重合。

嚙合角等于分度圓壓力角。齒側(cè)間隙為零又因：§3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合嚙合起始點B2

——

嚙合線N1N2

與從動輪齒頂圓的交點。嚙合終止點B1

——

嚙合線N1N2

與主動輪齒頂圓的交點。線段B1B2

——實際嚙合線段。嚙合線N1N2

——

理論嚙合線段。

N1、N2

——

嚙合極限點。1.一對輪齒的嚙合過程三、連續(xù)傳動條件§3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合單擊……重合度——實際嚙合線段與法向齒距的比值。用a表示。2.連續(xù)傳動條件實際嚙合線段≥法向齒距連續(xù)傳動條件——重合度大于或等于1a≥1三、連續(xù)傳動條件一、切齒原理1.仿形法

1)刀具盤形銑刀指狀銑刀拉刀沖壓成形2)特點：

a)因刀具誤差和分度誤差使加工精度低。

b)加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低。

c)可在普通銑床上加工，常用于修配和小批量生產(chǎn)?！?.漸開線齒輪的切齒原理、根切及最少齒數(shù)繼續(xù)盤形銑刀使用盤形銑刀加工齒輪返回原處指狀銑刀返回原處使用拉刀加工齒輪返回原處使用沖壓方法加工齒輪返回原處一、切齒原理§4.漸開線齒輪的切齒原理、根切及最少齒數(shù)2.范成法

1)刀具3)特點：

a)用一把刀具，可加工同樣模數(shù)和壓力角而不同齒數(shù)的各種齒輪，且加工精度較高。

b)生產(chǎn)率較高。

c)需用專用設(shè)備。

2)原理繼續(xù)返回原處使用齒輪插刀插制外齒輪返回原處使用齒輪插刀插制內(nèi)齒輪返回原處使用齒條插刀插制外齒輪使用滾刀加工直齒輪返回原處使用滾刀加工斜齒輪返回原處二、齒廓的根切根切——范成法加工齒輪時，刀具的頂部將齒廓根部的漸開線切去一部分的現(xiàn)象。2.產(chǎn)生根切的原因——如果刀具的齒頂線超過了嚙合線與輪坯基圓的切點N1

，則被切齒輪的齒廓必將發(fā)生根切。N1rbO§4.漸開線齒輪的切齒原理、根切及最少齒數(shù)B三、最少齒數(shù)

避免根切應(yīng)滿足：

當(dāng)

ha*=1,=20時，zmin=17z

min——用范成法加工漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪時不根切的最少齒數(shù)。N1rbOPrᑧ4.漸開線齒輪的切齒原理、根切及最少齒數(shù)Bha*m§5.變位齒輪一、標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性1.齒數(shù)不能少于最少齒數(shù)zmin；3.一對嚙合齒輪中，小輪的強(qiáng)度較低。2.不適用于中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距的場合；

否則會發(fā)生根切現(xiàn)象

否則會使側(cè)隙和頂隙增大或不能安裝

造成大小輪強(qiáng)度懸殊，§5.變位齒輪二、變位齒輪的概念1.用改變刀具與輪坯的相對位置來切制齒輪的方法——變位修正法。

變位修正法切制的齒輪——變位齒輪。4.刀具移近輪坯中心——負(fù)變位，x為負(fù)；

加工出的齒輪——負(fù)變位齒輪。3.刀具遠(yuǎn)離輪坯中心——正變位，

x為正；

加工出的齒輪——正變位齒輪。2.刀具沿輪坯徑向移動的距離——變位量,

用xm表示。X——變位系數(shù)?！?.變位齒輪2.齒厚、齒槽寬、齒頂高、齒根高與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同3.不根切的最小變位系數(shù)三、變位齒輪的幾何尺寸1.分度圓、基圓、齒距與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。當(dāng):ha*=1,=20時，zmin=17§5.變位齒輪4.標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪齒形變化特點正變位齒輪正變位齒輪：齒根變厚、齒頂變尖負(fù)變位齒輪：齒根變薄、齒頂變寬標(biāo)準(zhǔn)齒輪負(fù)變位齒輪三、變位齒輪的幾何尺寸§5.變位齒輪四、變位齒輪傳動類型x1+x2=0且x1=-x2

0

——高度變位齒輪傳動特征：

’=，a’=a傳動特點：改善小輪磨損；大小兩輪強(qiáng)度互補；成對替換標(biāo)準(zhǔn)齒輪。齒數(shù)條件：

z1+z2

≥2zmin

繼續(xù)§5.變位齒輪r1r2

標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動α’=αarb1rb2

高度變位齒輪傳動r1r2α’=αarb1rb2返回原處§5.變位齒輪2.x1+x2≠0

——角度變位齒輪傳動1)x1+x2＞0——正傳動傳動特點：可減小機(jī)構(gòu)尺寸；提高兩輪強(qiáng)度；減輕兩輪磨損；重合度略有降低。齒數(shù)條件：

z1+z2

可以＜2zmin特征：

’＞，a’＞

a四、變位齒輪傳動類型繼續(xù)§5.變位齒輪r1r2

標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動α’=αarb1rb2r2

正傳動α’>αa’r1rb1rb2返回原處§5.變位齒輪2)x1+x2＜0

——負(fù)傳動傳動特點：重合度略有增加；兩輪強(qiáng)度降低;

兩輪磨損加大。齒數(shù)條件：

z1+z2

＞2zmin特征：

’＜，a’＜

a2.x1+x2≠0

——角度變位齒輪傳動四、變位齒輪傳動類型繼續(xù)§5.變位齒輪r1r2

標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動α’=αarb1rb2r2

負(fù)傳動α’<αa’r1rb1rb2返回原處一、失效形式：輪齒折斷單擊齒面點蝕單擊齒面磨損單擊齒面膠合單擊塑性變形單擊繼續(xù)…§6.齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級

輪齒疲勞折斷實例輪齒疲勞折斷機(jī)理返回原處單擊…

齒面疲勞點蝕實例齒面點蝕機(jī)理返回原處單擊…返回原處

齒面膠合實例返回原處

齒面磨損實例

齒面朔性變形實例齒面塑性變形機(jī)理返回原處單擊…二、設(shè)計準(zhǔn)則閉式齒輪傳動中：軟齒面時以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主，硬齒面時以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。開式齒輪傳動中：以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為準(zhǔn)則并考慮磨損情況將模數(shù)增大。保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度；保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度?！?.齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級正火和調(diào)質(zhì)

≤350HBS(中碳鋼或中碳合金鋼）選材原則常用材料鋼：鑄鐵非金屬材料鍛鋼鑄鋼齒輪熱處理滿足工作條件的要求；考慮配對齒輪等強(qiáng)度?？紤]經(jīng)濟(jì)性；考慮齒輪尺寸大小熱處理和制造方法；§6.齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級三、齒輪材料軟齒面（硬度≤350HBS）硬齒面（硬度＞350HBS）整體淬火

45~55HRC（中碳鋼或中碳合金鋼）表面淬火

48~54HRC（中碳鋼或中碳合金鋼）滲碳淬火

58~63HRC（低碳鋼或低碳合金鋼）§6.齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級四、齒輪傳動的精度精度等級1——12共12個級高——低常用6~9級公差組第Ⅰ組：影響傳遞運動準(zhǔn)確性的誤差第Ⅱ組：影響傳動平穩(wěn)性的誤差第Ⅲ組：影響載荷分布均勻性的誤差精度等級的標(biāo)注766GMGB10095-1988齒厚下偏差齒厚上偏差第Ⅲ公差組精度等級第Ⅱ公差組精度等級第Ⅰ公差組精度等級機(jī)器名稱精度等級機(jī)器名稱精度等級汽輪機(jī)3～6拖拉機(jī)6～8金屬切削機(jī)床3～8通用減速器6～8航空發(fā)動機(jī)4～8鍛壓機(jī)床6～9輕型汽車5～8起重機(jī)7～10載重汽車7～9農(nóng)業(yè)機(jī)械8～11各類機(jī)器所用齒輪傳動的精度等級范圍§6.齒輪傳動的失效形式、材料選擇及精度等級精度等級的選擇一、輪齒的受力分析圓周力徑向力法向力主動輪上的圓周力Ft與其速度方向相反；從動輪上的圓周力Ft與其速度方向相同，徑向力指向各輪的輪心?！?.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算單擊…作用于齒面上的理論載荷

FnK——載荷系數(shù)

主要考慮原動機(jī)與工作機(jī)的特性影響、齒輪制造誤差及輪齒變形引起的附加動載荷及載荷沿齒間或齒寬分布不均等方面的影響。

考慮實際因素影響的載荷即計算載荷

Fca繼續(xù)…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算二、計算載荷返回原處

由于齒距誤差等原因，載荷在各齒間分配不是均勻的。

軸彎曲變形時的影響

由于軸的受載變形，引起載荷沿齒寬方向分布是不均勻的。返回原處單擊…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算二、計算載荷載荷系數(shù)k的確定原動機(jī)工作機(jī)械的載荷性質(zhì)均勻中等沖擊大的沖擊電動機(jī)1~1.21.2~1.61.6~1.8多缸內(nèi)燃機(jī)1.2~1.61.6~1.81.9~2.1單缸內(nèi)燃機(jī)1.6~1.81.8~2.02.2~2.4三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算齒根應(yīng)力分析

齒根危險截面處作用有彎曲應(yīng)力和壓應(yīng)力。通常壓應(yīng)力僅為彎曲應(yīng)力的百分之幾，可忽略?！?.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算單擊…用計算載荷Fca代替理論載荷Fn：齒根彎曲應(yīng)力：令YFa

——齒形系數(shù)繼續(xù)…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算齒根應(yīng)力分析z↑--YFa↓齒數(shù)對齒形系數(shù)的影響單擊…x↑--YFa↓變位系數(shù)對齒形系數(shù)的影響單擊…齒形系數(shù)YFa的確定返回原處齒根彎曲強(qiáng)度校核計算公式：齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算公式齒根彎曲強(qiáng)度公式§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算引入——齒寬系數(shù)[σF]——許用彎曲應(yīng)力u——齒數(shù)比返回使用說明四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算

接觸應(yīng)力計算單擊…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算

接觸應(yīng)力取決于載荷Fn、接觸點的綜合曲率半徑及材料。繼續(xù)單擊…綜合曲率半徑對接觸應(yīng)力的影響單擊…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算齒面接觸應(yīng)力計算將節(jié)點處曲率半徑ρ1=d1sinα/2ρ2=d2sinα/2

及

u=d2/d1=z2/z1

代入：以計算載荷Fca代替理論載荷Fn

得一對鋼制標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動時的齒面接觸應(yīng)力：齒面接觸強(qiáng)度校核計算公式齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計計算公式返回使用說明§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算齒面接觸強(qiáng)度公式四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算[σH]——許用接觸應(yīng)力五、強(qiáng)度計算公式使用說明1、相互嚙合的一對齒輪其齒根彎曲應(yīng)力通常不相等。若校核彎曲強(qiáng)度需對兩輪同時進(jìn)行校核計算；若按彎曲強(qiáng)度設(shè)計齒輪傳動，應(yīng)選YFa1/[σ]F1與YFa2/[σ]F2中的較大值代入設(shè)計公式。返回彎曲公式§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算3、應(yīng)用彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度公式時，注意式中T1、d1、z1不能替換。無論是按照輪1還是按照輪2計算，式中標(biāo)定的這些參數(shù)均不能用T2、d2、z2加以替代。2、相互嚙合的一對齒輪其齒面接觸應(yīng)力是相同的。若校核接觸強(qiáng)度或按接觸強(qiáng)度設(shè)計齒輪傳動，應(yīng)選[σH1]與[σH2]中的較小值代入計算公式。返回接觸公式六、參數(shù)選擇與許用應(yīng)力確定大小齒輪的齒數(shù)比u不宜過大，否則傳動尺寸過大，一般應(yīng)使u≤7

閉式軟齒面z1宜選多些，可取z1=20～40。閉式硬齒面或開式傳動或z1宜選少些常取z1=17～20。輪齒愈寬，承載能力愈高；但同時載荷沿齒寬分布愈不均勻。

ψa

取值由承載和支承剛度確定。承載情況輕載中載重載ψa0.2～0.40.4～0.60.8～1§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算

參數(shù)選擇齒數(shù)比

u：小輪齒數(shù)z1:齒寬系數(shù)ψa：繼續(xù)當(dāng)分度圓直徑一定時，選擇不同齒數(shù)時的影響D一定時，z↗——m↘——齒坯尺寸↘——切削量↘Smin——疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。

SFmin---彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。

SHmin---接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)；lim——齒輪的疲勞極限。

Flim---彎曲疲勞強(qiáng)度極限。若為對稱循環(huán)，極限應(yīng)力值應(yīng)乘以0.7；

Hlim---接觸疲勞強(qiáng)度極限。繼續(xù)…§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算六、參數(shù)選擇與許用應(yīng)力確定

許用應(yīng)力齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限Flim（調(diào)質(zhì)處理鋼）Flim

ME、MQ、ML分別表示很高、中等、最低要求時的疲勞極限。一般在MQ和ML間選值。返回原處齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim（調(diào)質(zhì)處理鋼）Hlim返回原處返回原處最小安全系數(shù)SHmin、SFmin安全系數(shù)軟齒面硬齒面重要的傳動、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪SH1.0~1.11.1~1.21.3SF1.3~1.41.4~1.61.6~2.2七、設(shè)計步驟選擇齒輪傳動類型選擇齒輪材料及熱處理方式根據(jù)使用要求選擇精度等級試選k

a、u計算T1、[]H、用接觸強(qiáng)度設(shè)計式求a試選kz1a、u并查取YFa

計算T1、[]F、

求b、a1、選擇齒輪類型、精度、材料

按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計3、齒輪幾何尺寸計算2、齒輪承載能力計算4、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作圖繪制選z計算m、b,查取YFa用彎曲強(qiáng)度設(shè)計式求m用接觸強(qiáng)度校核式驗算H§7.直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算用彎曲強(qiáng)度校核式驗算σF§8.斜齒圓柱齒輪傳動1.齒面形成：一、齒面形成及傳動特點直齒輪斜齒輪§8.斜齒圓柱齒輪傳動2.傳動特點：d)產(chǎn)生軸向力嚙合性能好（傳動平穩(wěn)、噪聲?。゜)重合度大c)傳動機(jī)構(gòu)緊湊（小輪可較?。?.斜齒圓柱齒輪傳動二、基本參數(shù)及幾何尺寸1.螺旋角：

基圓柱螺旋角b

分度圓柱螺旋角4.法面壓力角n與端面壓力角t

：2.法面齒距pn

端面齒距pt

∵

pn=pt

cos

pn=mn

，pt=mt

3.法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt

：基本參數(shù)§8.斜齒圓柱齒輪傳動分度圓直徑：d=mtz=mnz/cos

齒頂圓直徑：da=d+2ha=mn(z/cos+2han*)齒根圓直徑：df=d-2hf=mn(z/cos-2han*-2cn*)基圓直徑:

db=dcost中心距：a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/(2cosβ）二、基本參數(shù)及幾何尺寸mn1=mn2=mnn1=n2=n1=-2

（外嚙合）1=2

（內(nèi)嚙合）一對斜齒圓柱齒輪正確嚙合條件幾何尺寸§8.斜齒圓柱齒輪傳動1.直齒輪：三、重合度a

——端面重合度?！S面重合度。2.斜齒輪:

B1’過斜齒輪分度圓上一點c作法面，得一橢圓長半軸：

a=d／2cos

短半軸：b=d／2c點曲率半徑：=a2／b=d／2cos2

以模數(shù)mn、壓力角n、分度圓直徑2作直齒輪。得：2=mnzv

四、當(dāng)量齒數(shù)

當(dāng)量齒輪——與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)募傧胫饼X輪。其齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)，用zv表示。當(dāng)量齒數(shù):§8.斜齒圓柱齒輪傳動FnFr=FnsinnF’=FncosnFt=F’cosFa=F’sin圓周力徑向力軸向力法向力主動輪軸向力Fa左旋用左手；右旋用右手判斷。從動輪與其相反?！?.斜齒圓柱齒輪傳動五、輪齒上的作用力單擊…彎曲強(qiáng)度校核公式彎曲強(qiáng)度設(shè)計公式Y(jié)Fa——斜齒輪的齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)zv查取。

計算特點

斜齒輪因重合度增大，故接觸線長度增大；斜齒輪因輪齒傾斜，故影響其彎曲強(qiáng)度?！?.斜齒圓柱齒輪傳動六、強(qiáng)度計算彎曲強(qiáng)度計算

計算特點

斜齒輪因重合度增大，故接觸線長度增大；斜齒輪實際嚙合的曲率半徑應(yīng)按法面內(nèi)計算。接觸強(qiáng)度校核公式接觸強(qiáng)度設(shè)計公式§8.斜齒圓柱齒輪傳動六、強(qiáng)度計算接觸強(qiáng)度計算§9.圓錐齒輪傳動一、傳動特點及分類：1.傳動特點：2.分類：a)傳遞兩相交軸之間的運動和動力。常見軸交角=90。b)輪齒分布在圓錐面上。a)直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)輪b)斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)c)曲齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)二、參數(shù)及幾何尺寸1.大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值：

大端模數(shù)m為模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；大端壓力角為標(biāo)準(zhǔn)=20。2.以大端為基準(zhǔn)計算幾何尺寸：收縮齒錐齒輪傳動等頂隙錐齒輪傳動§9.圓錐齒輪傳動分度圓直徑：d1=mz

1d2=mz

2齒頂圓直徑：da1=d1+2hacos1da2=d2+2hacos2

=m（z1+2cos1）=m（z2+2cos2）齒根圓直徑：df1=d1-2hf

cos1df2=d2-2hf

cos2=m（z1-2.4cos1）=m（z2-2.4cos2）錐距：R=／2=m／2頂錐角：a1=1+arctg（hf/R）a2=2+arctg（hf/R）根錐角：f1=1-arctg（hf/R）f2=2-arctg（hf/R）分度圓齒厚：

s=m/2傳動比：

i=1/2=z2/z1=d2/d1=Sin2/Sin1=ctg1=tg2等頂隙齒圓錐齒輪傳動§9.圓錐齒輪傳動2.當(dāng)量齒輪——

將背錐展成的扇形齒輪的缺口補滿，所得到的假想的圓柱齒輪。背錐——

過錐齒輪大端，母線與齒輪分度圓錐母線垂直的圓錐。故:當(dāng)量齒數(shù)

zv1=z1/cos1

zv2=z2/cos2其齒數(shù)zv

，分度圓半徑rv。又因rv=r／cos=mz／2cos

有:rv=mzv/2

rv三、背錐及當(dāng)量齒輪：§9.圓錐齒輪傳動FnFt