第三章-齿轮传动.优秀PPT.ppt

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1、 齿齿 轮轮 传传 动动1 齿轮传动概述2 齿轮传动的基本参数3 齿轮传动的失效形式及设计准则4 齿轮的材料及其选择原则5 圆柱齿轮传动的受力分析6 齿轮传动的计算载荷7 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算8 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算9 直齿锥齿轮传动10齿轮传动的效率与润滑11齿轮的结构设计第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2 2机械设计机械设计1 概述齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动形式。一、主要特点优点：优点：传动比精确、传动平稳。传动比精确、传动平稳。圆周速度大，高达圆周速度大，高达300 m/s。传动功率范围大，从几瓦到传动功率范围大，从几瓦到10万

2、千万千瓦。瓦。效率高效率高(0.940.99)、运用寿命长、运用寿命长、工作平安牢靠。工作平安牢靠。可实现平行轴、相交轴和交织轴之可实现平行轴、相交轴和交织轴之间的传动。间的传动。缺点：缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成要求较高的制造和安装精度，加工成本高本高.不适宜远距离传动。不适宜远距离传动。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3 3机械设计机械设计第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动4 4机械设计机械设计二、分类1、按两轴线位置分第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5 5机械设计机械设计直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动

3、点击播点击播放动画放动画第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6 6机械设计机械设计齿轮齿条传动内啮合传动第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7 7机械设计机械设计人字齿轮传动点击播点击播放动画放动画螺旋齿轮传动第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8 8机械设计机械设计直齿锥齿轮传动蜗轮蜗杆传动第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动9 9机械设计机械设计斜齿锥齿轮传动零度弧齿圆锥齿轮传动第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动10 10机械设计机械设计准双曲面齿轮传动曲线齿圆锥齿轮第三章第三章

4、第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动11 11机械设计机械设计2、按工作条件分（失效形式不同）开式传动：低速传动，润滑条件差，易磨损；半开式传动：装有简洁的防护罩，但仍不能严密防止杂物侵入；闭式传动：齿轮等全封闭于箱体内，润滑良好，运用广泛。3、按齿面硬度分（失效形式不同）软齿面：HBS350；硬齿面：HBS350。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动12 12机械设计机械设计2 齿轮传动的主要参数1、主要参数1）基本齿廓、模数、中心距查机械原理2）传动比i、齿数比u减速传动：i1增速传动：i1减速传动：u=i增速传动：u=1/i3）变位系数径向变位齿轮：加工时

5、刀具从标准位置移动一径向距离xm。齿 根 变 厚齿 根 变 薄正变位刀具移远负变位刀具移近第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动1313机械设计机械设计为避开根切，可径向移动刀具 xm 变位量x 变位系数 靠近轮坯中心时，x 0，正变位齿轮。N1B2xmxmB2刀具中线刀具中线正变位：齿厚变宽，齿槽宽减薄。负变位：正好相反。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动14 14机械设计机械设计2、精度等级选择GB规定：12个等级 1(高)12(低)每个等级分为三个组组：运动精确性组：传动的平稳性组：载荷分布匀整性一般机械常用：7、8级不同等级不同的最高圆周速度

6、第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动15 15机械设计机械设计齿轮的失效发生在轮齿，其它部分很少失效。失效形式轮齿折断齿面损伤齿面接触疲惫磨损（齿面点蚀）齿面胶合齿面磨粒磨损齿面塑性流淌一、轮齿折断常发生于闭式硬齿面或开式传动中。现象：局部折断整体折断3 失效形式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动16 16机械设计机械设计 过载折断后果：传动失效缘由：疲惫折断 轮齿受多次重复弯曲应力作用，齿根受拉一侧产生疲惫裂纹。齿根弯曲应力最大FF 齿根应力集中(形态突变、刀痕等)，加速裂纹扩展折断t齿双侧受载(1主动)t齿单侧受载123 受冲击载荷或短时过载作

7、用，突然折断，尤其见于脆性材料（淬火钢、铸钢）齿轮。位置：均始于齿根受拉应力一侧。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动17 17机械设计机械设计直齿轮齿宽b较小时，载荷易均布 整体折断齿宽b较大时，易偏载斜齿轮：接触线倾斜载荷集中在齿一端改善措施：1）d确定时，z，m；2）正变位；局部折断齿根厚度抗弯强度应力集中改善载荷分布6）轮齿精度；7）支承刚度。4）齿根过渡圆角半径；3）提高齿面硬度(HB)F；5）表面粗糙度，加工损伤；第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动18 18机械设计机械设计二、齿面接触疲惫磨损（齿面点蚀）常出现在润滑良好的闭式软齿面传动

8、中。缘由：HH脉动循环应力1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲惫裂纹；4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩展。（油粘度越小，裂纹扩展越快）2）节线处常为单齿啮合，接触应力大；3）节线处为纯滚动，靠近节线旁边滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，易产生裂纹。现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动19 19机械设计机械设计点蚀机理点蚀实例第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2020机械设计机械设计后果：齿廓表面破坏，振动，噪音，传动不平稳 接触面，承载实力传动失效软齿面齿轮：早期点蚀，相当于跑合；跑合

9、后，若H仍大于H，则成为破坏性点蚀。硬齿面齿轮：点蚀一旦形成就扩展，直至齿面完全破坏。破坏性点蚀开式传动：无点蚀（v磨损v点蚀）改善措施：1）HBH 3）表面粗糙度，加工精度4）润滑油粘度2）（综合曲率半径）(d1、x)接触强度第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动21 21机械设计机械设计三、齿面胶合严峻的粘着磨损缘由：高速重载v,t,油,油膜破坏,表面金属干脆接触，热胶合 低速重载P、v，不易形成油膜冷胶合。后果：引起猛烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿轮报废。改善措施：1）接受抗胶合性能好的齿轮副材料。2）接受抗胶合润滑油。3）表面粗糙度，HB。4）材料相同时，使大、

10、小齿轮保持确定硬度差。5）m齿面h齿面vs（必需满足F）。6）变位齿轮，啮合起先和终了时的vs。7）修缘齿，修去一部分齿顶，使vs大的齿顶不起作用。现象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，形成沟痕。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2222机械设计机械设计常发生于开式齿轮传动。缘由：相对滑动+硬颗粒(灰尘、金属屑末等)润滑不良+表面粗糙。后果：正确齿形被破坏、传动不平稳,齿厚减薄、抗弯实力折断改善措施：闭式：1）HB,选用耐磨材料;2）表面粗糙度;3）滑动系数;4）润滑油的清洁;开式：5）加防尘罩。现象：金属表面材料不断减小四、齿面磨粒磨损 磨损：跑合磨损（有益）磨粒磨损（有害

11、）第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2323机械设计机械设计五、齿面塑性流淌齿面较软时，重载下，Ff材料塑性流淌（流淌方向沿Ff）该失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。主动轮1：齿面相对滑动速度方向vs指向节线，所以Ff背离节线，塑变后在齿面节线处产生凹槽。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2424机械设计机械设计从动轮2：vs背离节线，Ff指向节线，塑 变后在齿面节线处 形成凸脊。改善措施：1）齿面硬度 2）接受的润滑油第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2525机械设计机械设计六、设计准则六、设计准则主要失效形式

12、主要失效形式 设计准则设计准则 闭式软齿面齿轮传动闭式软齿面齿轮传动 齿面点蚀齿面点蚀 按齿面接触疲惫强度设计，按齿面接触疲惫强度设计，轮齿折断轮齿折断 校核弯曲疲惫强度校核弯曲疲惫强度闭式硬齿面齿轮传动闭式硬齿面齿轮传动 轮齿折断轮齿折断 按齿根弯曲疲惫强度设计，按齿根弯曲疲惫强度设计，齿面点蚀齿面点蚀 校核齿面接触疲惫强度校核齿面接触疲惫强度开式齿轮传动齿面磨损和轮齿折断开式齿轮传动齿面磨损和轮齿折断 按齿根弯曲疲惫强度设计，按齿根弯曲疲惫强度设计，考虑磨损影响，考虑磨损影响，m m增大增大 10%-20%10%-20%短期过载传动短期过载传动过载折断和齿面塑变过载折断和齿面塑变静强度计算

13、静强度计算第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2626机械设计机械设计4 齿轮材料及其热处理一、材料要求表面硬、芯部韧、较好的加工和热处理性能、价格低二、常用材料锻钢、铸钢、铸铁、非金属材料1、锻钢1）软齿面齿轮 HB350中碳钢：40、45、50、55等中碳合金钢：40Cr、40MnB、20Cr特点：齿面硬度不高，限制了承载实力，但易于制造 成本低，常用于对尺寸和重量无严格要求的场合。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2727机械设计机械设计加工工艺：锻坯加工毛坯热处理（正火、调质 HB160300）切齿 精度7、8、9级。2）硬齿面：HB350

14、低碳、中碳钢：20、45等低碳、中碳合金钢：20Cr、20CrMnTi、20MnB等特点：齿面硬度高、承载实力高、适用于对尺寸、重量有较高 要求的场合（如高速、重载及精密机械传动）。注：大、小齿轮齿面有确定硬度差，HB1=HB2+（2050）。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2828机械设计机械设计加工工艺：锻坯加工毛坯切齿热处理（表面淬火、渗碳、氮化、氰化）磨齿（表面淬火、渗碳）。若氮化、氰化：变形小，不磨齿。专用磨床，成本高，精度可达4、5、6级。2、铸钢用于d400600mm的大尺寸齿轮；不重要的，批量生产的齿轮。3、铸铁 常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮

15、材料；4、非金属材料 适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动2929机械设计机械设计一、直齿圆柱齿轮忽视Ff，法向力Fn作用于齿宽中点。6 圆柱齿轮传动的载荷计算第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3030机械设计机械设计P圆周力圆周力：径向力径向力：Fr=Ft tan 总作用力总作用力：主动轮上与啮合主动轮上与啮合点速度方向相反点速度方向相反从动轮上与啮合从动轮上与啮合点速度方向相同点速度方向相同指向各自的轮心指向各自的轮心指向齿体指向齿体力的大小：力的大小：力的方向：力的方向：T T1 1=9.55=9.55x

16、 x x x10106 6 NmmNmmP Pn n1 1从动轮：从动轮：F Ft2t2=-F=-Ft1t1，F Fr2r2=-F=-Fr1r1，F Fn2n2=-F=-Fn1n1第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3131机械设计机械设计Ft2Ft1Fr2Fr1 Ft2Ft1n1n2n1n2练习：Fr1Fr2第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3232机械设计机械设计三、计算载荷名义圆周力（名义载荷）实际情况：外部影响：原动机、工作机影响内部影响：制造、安装误差；受载变形(齿轮、轴等)需对Ft修正实际载荷（计算载荷）FtcFt使用系数动载系数齿间载

17、荷分配系数齿向载荷分配系数计算载荷：K载荷系数第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3333机械设计机械设计1、运用系数KA 考虑原动机、工作机、联轴器等外部因素引起的动载荷而引入的系数。（P38 表3-1）2、动载系数Kv 考虑齿轮啮合过程中因啮合误差和运转速度引起的内部附加动载荷系数。基节误差、齿形误差、轮齿变形等第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3434机械设计机械设计具体影响因素：1）基节误差：制造误差、弹性变形引起。齿轮正确啮合条件：pb1=pb2。假如：pb2pb1 提前进入啮合从动轮修缘。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传

18、动齿轮传动3535机械设计机械设计滞后退出啮合主动轮修缘。假如：pb2pb1 iconst2 const 冲击、振动、噪音 2）齿形误差3）轮齿变形精度Kv第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动3636机械设计机械设计3、齿间载荷安排系数K考虑同时啮合的各对轮齿间载荷安排不匀整的系数。齿轮连续传动条件：1时而单齿对，时而双齿对啮合。K取决于轮齿刚度、pb误差、修缘量等。直齿 k=11.2 斜齿k=1.21.4 11.2 精度7精度0,ZH）4）改善材料及热处理（HB H）5）适当齿轮精度第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动4949机械设计机械设计二、齿

19、根弯曲疲惫强度计算二、齿根弯曲疲惫强度计算1）轮齿为悬臂梁（长l，宽b）2）载荷由一对轮齿负担 （事实上1，多对齿啮合，用重合度系数Y考虑其影响）3）载荷作用于齿顶（最危急状况）危急截面：齿根（30切线法）Fn：使齿根受弯弯曲应力b 受剪切应力：使齿根受压压应力c，认为其它应力在应力修正系数Ysa中考虑2、公式推导1、基本假定第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5050机械设计机械设计计入K、Ysa、Y：（载荷系数、应力修正系数、重合度）、以代入：设计式标准化齿形系数校核式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动51 51机械设计机械设计3、说明1）齿形

20、系数YFaYFa只取决于轮齿形态（z，x），与m无关。2）应力修正系数Ysa：考虑齿根应力集中、其余应力对F的影响。3）重合度系数：4）齿数z1主要失效：点蚀传动尺寸由H决定求出d1mz闭式软齿面：x、YFaz（P44 图3-14）（P45 图3-15）第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5252机械设计机械设计d一定：z平稳性滑动系数mh da、质量切削量闭式硬齿面：主要失效：轮齿折断传动尺寸由F确定mzd但z1根切，z1=1720。开式传动：尺寸确定于F，z1不宜过多。一般要求z1、z2互为质数？5）F：单向受载：双向受载：一般取z1=2040第三章第三章第三章第三章

21、 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5353机械设计机械设计式中：Flim失效概率1%时，齿根弯曲疲惫极限SFmin最小平安系数YN弯曲强度计算的寿命系数YST试验齿轮的应力修正系数4、探讨1），大、小齿轮弯曲强度不同。故 校核计算时，应分别校核：、设计时，应取、中的大者。2）m应圆整为标准值：动力传动m1.52mm一般机械m=28mm重型、矿山机械m8mm开式传动：m开=（1.11.15）m计（P49 图3-17）（P51 表3-4）（P50 图3-19）（P60 表3-7）YST=2.0第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5454机械设计机械设计提高弯曲强度：1）模数m

22、2）适当提高b3）选用较大的变位系数x4）制造精度5）材料及热处理F 第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5555机械设计机械设计例例例例 一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。问：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。问：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。问：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表。问：1 1）哪个齿轮易点蚀？哪个齿轮易弯断）哪个齿轮易点蚀？哪个齿轮易弯断）哪个齿轮易点蚀？哪个齿轮易弯断）哪个齿轮易点蚀？哪个齿轮易弯断 2 2）d d=?=?齿轮齿轮 m z b Ym z b YFaFa*Y*YSa Sa H H F 1 3 17 60 4.51 500 39

23、0 2 3 45 55 4.02 470 370解：解：解：解：1 1）H1 H2,2,2易点蚀易点蚀易点蚀易点蚀1 1易弯断易弯断易弯断易弯断2)2)第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5656机械设计机械设计8 8 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算斜齿圆柱齿轮传动的强度计算一、斜齿圆柱齿轮受力分析 第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5757机械设计机械设计xyz主动轮上与啮合主动轮上与啮合点速度方向相反点速度方向相反从动轮上与啮合从动轮上与啮合点速度方向相同点速度方向相同指向各自的轮心指向各自的轮心力的方向：力的方向：主动轮主动轮Fa1用左、用左、右

24、手定则右手定则从动轮用对应关从动轮用对应关系求：系求：Fa2=-Fa1Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2圆周力：圆周力：径向力：径向力：轴向力：轴向力：左、右手定则：左、右手定则：左旋左手（右旋右手）左旋左手（右旋右手），四指顺转向，拇，四指顺转向，拇指为指为Fa1的方向的方向。力要画在啮合点上力要画在啮合点上（齿宽中点的分度圆（齿宽中点的分度圆处）且与相应的坐标处）且与相应的坐标轴平行。轴平行。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5858机械设计机械设计 方向：左、右旋转动方向Fa取决于改变任一项，Fa方向改变。举例：右旋左旋n1n2n1n2右旋右旋左旋左旋Ft2Ft

25、1Fr1Fr2Fr2Fr1 Ft2Ft1Fa1 Fa2Fa1Fa2旋向？一对斜齿轮：1=-2旋向相反旋向判定：沿轴线方向站立，可见侧轮齿左边高即为左旋，右边高即为右旋。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动5959机械设计机械设计n1n2Ft1Ft2Fr1Fr2Fa1Fa2第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6060机械设计机械设计 有一两级斜齿圆柱齿轮传动，其布置方式如图所示，今欲使轴所受的轴向力大小相等、方向相反，设1=19，试确定其次对齿轮的螺旋角2和轮齿的旋向。已知：z1 =12，z2=30，mn=10mm；z1 =12，z2=45，mn =1

26、4mm。输入轴输入轴中间轴中间轴输出轴输出轴Fa2Fa1Fa1Fa2z1 z2z2z1Fr1Ft1第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动61 61机械设计机械设计输入轴输入轴中间轴中间轴输出轴输出轴Fa2Fa1Fa1Fa2z1 z2z2z1Fr1Ft1第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6262机械设计机械设计二、齿面接触疲惫强度计算1、计算基本公式失效形式、计算准则同直齿轮，仍用赫兹公式，按节点计算。不同之处：1）有，接触线倾斜接触强度，用Z考虑Z螺旋角系数2）有二套参数：端面mt、t，法面：mn、n加工时，沿齿槽方向进刀，垂直于法面，故法面参数为标

27、准值。一对斜齿轮传动一对当量直齿轮在节点接触借用直齿轮公式，代入法面参数。3）+=，比直齿轮大。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6363机械设计机械设计校核式设计式zE材料系数（P41 表3-2）Z 重合度系数ZH 节点区域系数（P41 图3-11）第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6464机械设计机械设计二、齿根弯曲疲惫强度计算二、齿根弯曲疲惫强度计算接触线倾斜局部折断 F计算困难方法：1）斜齿轮的当量直齿轮2）引入Y修正倾斜影响校核式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6565机械设计机械设计参数选择：1）YFa、Ys

28、a按查表6.4代入设计式2）Y:螺旋角系数 Y=0.850.923)Y、同直齿轮第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6666机械设计机械设计探讨：接触线长度，承载实力，传动平稳性Fa，轴承负荷Fa，轴承设计困难，支承尺寸加工困难斜齿轮优点不能发挥 一般取第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6767机械设计机械设计9 9 直齿锥齿轮传动直齿锥齿轮传动一、锥齿轮特点一、锥齿轮特点1、传递相交轴间的运动和动力，常用2、齿廓为球面渐开线球面无法展成平面展开为扇形齿轮补齐为当量圆柱齿轮：向大端背锥投影简化第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传

29、动6868机械设计机械设计第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动6969机械设计机械设计3、模数是变更的由大端小端：齿厚不等收缩齿；m由大变小，承载实力、轮齿刚度：大端大、小端小；近似认为：载荷集中作用于齿宽中点；几何计算时：大端m为标准值（易测量）。4、制造精度不高，加工较困难（v不宜过高）5、安装要求 大、小齿轮锥顶应交于一点，否则对应的m不等，不能正确啮合影响强度和传动实力。靠调整轴承处垫片来保证。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7070机械设计机械设计d=mz（m大端模数）2、齿数比u（才成立）4、当量齿数5、当量齿数比uv二、几何计算二、

30、几何计算1、分度圆直径（大端）3、锥距R：锥顶距大端分度圆距离OO2O1A第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动71 71机械设计机械设计7、三角关系8、当量齿轮：齿宽中点背锥展开当量直齿轮Rdm1d1b6、齿宽系数R第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7272机械设计机械设计三、受力分析三、受力分析三、受力分析三、受力分析 法向力法向力法向力法向力F Fn n可分解为：可分解为：可分解为：可分解为：圆周力：圆周力：圆周力：圆周力：径向力径向力径向力径向力:F Fr r=F Ft t tgtgcoscos 轴向力：轴向力：轴向力：轴向力：F Fa a=

31、F Ft t tgtgsinsin d dmm1 1=d d1 1-bsinbsin1 1小齿轮齿宽中点的分度圆直径小齿轮齿宽中点的分度圆直径小齿轮齿宽中点的分度圆直径小齿轮齿宽中点的分度圆直径F Ft t=2 2T T1 1d dmm1 1F Ft t:主动轮主动轮主动轮主动轮上与运动方向上与运动方向上与运动方向上与运动方向相反相反相反相反 从动轮从动轮从动轮从动轮上与运动方间上与运动方间上与运动方间上与运动方间相同相同相同相同F Fr r：指向轮心：指向轮心：指向轮心：指向轮心F Fa a：小端指向大端。：小端指向大端。：小端指向大端。：小端指向大端。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮

32、传动齿轮传动齿轮传动7373机械设计机械设计第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7474机械设计机械设计练习：转向：同时指向或同时背离啮合点Fr1Fa2Fr2Fa1Ft1xFt2方向Fr：指向各自轮心Ft：主动轮与n相反从动轮与n相同Fa：小端指向大端对应关系：对应关系：第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7575机械设计机械设计使用系数齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数计算载荷：K载荷系数动载系数1）：P38 表3-12）3）4）Kv=1.11.4K=1K=1.11.3第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7676机械设计机械设计

33、四、齿面接触强度计算四、齿面接触强度计算思路：一对锥齿轮传动可以看作一对具有mm、zv的当量 圆柱齿轮传动，即借用圆柱齿轮强度计算公式，代入齿 宽中点参数。圆柱齿轮：锥齿轮：有效齿宽=0.85b Z=1代入：，第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7777机械设计机械设计校核式设计式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7878机械设计机械设计五、齿根弯曲疲惫强度计算五、齿根弯曲疲惫强度计算直齿圆柱齿轮：直齿锥齿轮：代入：锥齿轮：有效齿宽=0.85b Y=1第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动7979机械设计机械设计设计式参数：1）

34、、：按zv查图3-14、图3-15不同于圆柱齿轮10 10 齿轮传动的效率与润滑齿轮传动的效率与润滑一、效率一、效率闭式：啮合损失搅油损失轴承损失校核式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8080机械设计机械设计二、润滑二、润滑v搅油损失?：浸油：喷油搅起油池底部杂质加速磨损点击播点击播放动画放动画第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动81 81机械设计机械设计1.浸油深度不能太高，一般一个齿高r/3,否则搅油损失大。2.油面距箱体底面距离：3050mm点击播点击播放动画放动画第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8282机械设计机械设计11 11 齿轮传动的结构齿轮传动的结构1、当d与轴径ds相差很小（d1.8ds）时一体：齿轮轴第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8383机械设计机械设计2、da200：实心轮对于圆柱齿轮，齿根圆到键槽底部的距离(端面模数)；对于锥齿轮，按齿轮小端尺寸计算而得的。第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8484机械设计机械设计3、da500：锻造圆盘式（腹板式）da500：铸造轮辐式第三章第三章第三章第三章 齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动8585机械设计机械设计4、尺寸很大：齿圈套装于轮心上。