齿轮传动知识教学教材.doc

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1、.第27章 齿轮传动27-12 试分析图27-39中，当分别以轮1、轮2为主动时，齿轮2的接触应力及弯曲应力的循环特征。图27-39解：当以轮1为主动轮时，齿轮2的接触应力为脉动循环的变应力，循环特征r=0；因此时，齿轮2为双向工作，故弯曲应力为对称循环变应力，循环特征r=-1。 当以轮2为主动轮时，齿轮2的接触应力为脉动循环变应力，循环特征r=0；因此时，齿轮2为单向工作，故弯曲应力为脉动循环变应力，循环特征r=0。27-15 两级斜齿圆柱齿轮传动如图27-40所示。已知动力从轴I输入，转向如图中所示。请分析：（1）确定齿轮2、3、4的齿轮旋向和转向，要求轴II上两斜齿轮产生的轴向力可部分抵

2、消；（2）标出齿轮2、3所受各分力的方向；（3）画出中间轴II及两斜齿圆柱齿轮2、3的空间受力简图。解：（1）图27-40（2）如图27-40（a）所示。图27-40（a）（3）见作业最后附图27-40（b）所示。27-16 图27-41所示斜齿圆柱齿轮传动，齿轮2为主动轮，齿轮齿数，模数，。（1）请在图中补上齿轮2的转向和螺旋线方向，并分析从动轮的各分力的大小和方向。（2）齿轮回转方向不变，而轮齿倾斜方向取与图示相反时，分析从动轮的各分力的大小和方向。图27-41解：（1）齿轮2的转向和螺旋线方向以及从动轮1的方向如图27-41（a）所示，各分力大小为 (第一式为 )（2）齿轮螺旋线方向改变

3、后，从动轮1的方向如图27-41（b）所示，各分力大小为（与没变螺旋线方向之前大小相等） (第一式为 )27-18 设计由电动机驱动的单击斜齿轮圆柱减速器的齿轮。已知小齿轮主动，功率，转速；大齿轮转速。每日工作10h，使用期限8年（每年以300天计算）。短期过载不超过正常载荷的1.8倍，工作中有中等冲击。速度允许有5%的误差。解：1）选择材料和精度等级考虑主动轮转速不是很高，故小齿轮用40Cr，调质处理，硬度HB=241286，平均取为260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度HB=229286，平均取为240HB。查表27-2，可知通用减速器的精度等级为68，初取8级。2）初步估算小齿轮直径

4、因减速器是闭式软齿面传动，所以按接触疲劳强度进行设计，弯曲强度进行校核。初步估算小齿轮分度圆直径。由附录B中表B-1，初取，则转矩为由表27-14查取齿宽系数，初步计算许用接触应力。由图27-24查得接触疲劳极限，则由附录B中式（B-2）得初取。3）确定基本参数校核圆轴速度和精度等级查表27-1，取8级精度合理。（软齿面齿轮齿数取大些的优点：1.齿顶圆小,齿坯小；2.齿槽小,切削量小；3.重合度大；4.相对滑动小。） 初取齿数为，取。确定模数为，查表27-4，取。确定螺旋角为（与估计值接近）小齿轮直径为大齿轮直径为初步齿宽为 ，为什么初取于这里不同？校核传动比误差：因齿数未做圆整，传动比不变。

5、（，取），所以有变化，只是变化很小4）校核齿面接触疲劳强度由式（27-5）校核齿面接触疲劳强度。 计算齿面接触应力节点区域系数由图27-18查得，非变位斜齿轮。弹性系数由表27-15查得，。重合度系数的计算公式由端面重合度和纵向重合度确定。其中：端面重合度为由表27-5可得由于无变位，端面重合度，因此端面重合度。纵向重合度为因为，故。螺旋角系数为使用系数由表27-7查得；动载荷系数由图27-6查得。齿间载荷分配系数查表27-8。其中：齿向载荷间隙分布系数查表27-9。其中：对称支承，调质齿轮精度等级8级。齿面接触应力为 计算许用接触应力由式（27-16）计算许用接触应力。其中，接触强度寿命系数

6、由图27-27查得。总工作时间为应力循环次数为齿面工作硬化系数为接触强度尺寸系数由表27-18查得。润滑油膜影响系数为接触最小安全系数查表27-17（一般可靠度），取。许用接触应力为 验算：（取和中较小者比较），接触疲劳强度适合，齿轮尺寸无需调整。5）确定传动主要尺寸中心距为圆整取。由公式可求得精确的螺旋角为端面模数为小齿轮直径大齿轮直径齿宽为，（大齿轮 52 ，小齿轮56）小齿轮当量齿数大齿轮当量齿数6）齿根弯曲疲劳强度验算由式（27-11）校验齿根弯曲疲劳强度。 计算齿根弯曲应力。使用系数、动载荷系数及齿间载荷分配系数分别为，同接触疲劳强度校核。齿向载荷分配系数由图27-9查得。其中：齿形

7、系数由图27-20（非变位）查得；应力修正系数由图27-21查得。重合度系数为螺旋角系数由图27-22查得。齿根弯曲应力为 计算许用弯曲应力。由式（27-17）计算许用弯曲应力。实验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由图27-30查得。弯曲强度最小安全系数由表27-17查得（一般可靠度）。弯曲强度尺寸系数由图27-33查得。弯曲强度寿命系数，由图27-32（应力循环次数确定同接触疲劳强度校核）查得。应力修正系数为。相对齿根圆角敏感及表面状况系数为许用齿根应力为 弯曲疲劳强度的校核：故之前计算得到的齿轮参数满足弯曲疲劳强度要求，合格。7）静强度校核因传动无严重过载，故不作静强度校核。8）其他几何尺寸计算及齿轮结构设计（略）图27-40（b）