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6 齿轮传动设计 * 6-8 齿轮的结构 6-7 圆锥齿轮的受力与强度 6-6 斜齿圆柱齿轮的受力与强度 6-9 齿轮装置的润滑与效率 6-10 蜗杆传动的受力与强度 6-11 蜗杆传动的材料与结构 6-12 蜗杆传动的润滑、效率与散热 6-6 斜齿圆柱齿轮的受力与强度 斜齿轮上的作用力： 圆周力： 径向力： 轴向力： d1 2 b F’ F’ β b F’ ω1 T1 Fr Ft Ft F’=Ft /cosb Fr = F’tgan an Fr Fn F’ an Fn c Fa Fa 法向力： 6-6 斜齿圆柱齿轮的受力与强度 一对钢制斜齿轮的齿面接触强度校核公式： 引入齿宽系数 ，可得其接触强度设计公式： 齿根弯曲强度较核与设计公式分别为： 6-7 圆锥齿轮的受力与强度 d dm1 2 圆周力： 径向力： 轴向力： w1 T1 Ft Fa Fr F’ Fn Ft F’ Fr Fa c Fn a a a d d 锥齿轮上的作用力： 锥齿轮的强度计算公 式以当量齿轮为参照 推导，此处从略。 6-8 齿轮的结构 齿轮的结构形式与带轮和链轮类似： 小的采用实心式； 大的采用腹板式； 再大就采用轮辐式。 有一个问题要注意，即作成齿轮轴的条件是： 键槽底到齿根圆的距离小于1.6m。 6-9 齿轮装置的润滑与效率 浸油润滑 采用惰轮的浸油润滑 喷油润滑 开式齿轮传动常采用人工定期润滑。 闭式齿轮传动的润滑方式由圆周速度v确定。 当v≤ 12 m/s时，采用浸油润滑，要有足够的油深。 当v 12 m/s时，采用油泵喷油润滑。 理由：1)v过高，油被甩走，不能进入啮合区； 2)搅油过于激烈，使油温升高，降低润滑性能； 3)搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。 6-9 齿轮装置的润滑与效率 齿轮传动功耗 齿轮传动的平均效率 圆柱齿轮 圆锥齿轮 传动装置 6、7级闭式 8级闭式 开式传动 0.98 0.97 0.97 0.96 0.93 0.95 啮合中的摩擦损耗； 搅动润滑油的油阻损耗； 轴承中的摩擦损耗。 6-10 蜗杆传动的受力与强度 Ft2 Fr2 Fa2 Ft1 Fr1 Fa1 ω2 法向力可分解为三个分力： 圆周力：Ft 轴向力：Fa 径向力：Fr 且有如下关系： Ft1 = Fa2 Fr1 = Fr2 Fa1 = Ft2 =2T1 / d1 =2T2 / d2 = Ft2 tana 式中： T2= T1ih 。 ω1 a 接触强度： 6-11 蜗杆传动的材料与结构 蜗轮齿圈采用(锡)青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 蜗杆采用碳素钢与合金钢：表面光洁、硬度高。 z1=1或2时：b ≥(11+0.06z2)m b 6-11 蜗杆传动的材料与结构 蜗轮常用结构： 整体式 组合式 过盈配合 组合式 螺栓联接 组合式铸造 骑缝螺钉4~8个，孔心向硬边偏移δ=2~3mm δ 6-12 蜗杆传动的润滑、效率与散热 蜗杆传动的润滑十分重要，可参照表6-6选用。 6-12 蜗杆传动的润滑、效率与散热 蜗杆传动的效率： 热平衡计算： 油泵 冷却器 冷却水 *