Ch05- 齿轮传动.ppt

例：直齿锥齿轮传动 例：斜齿圆柱齿轮传动 已知轴I为输入轴，轴Ⅲ为输出轴且转向如图所示，为使II轴的轴向力尽可能小，试求：1、试在图中画出斜齿轮的轮齿旋向和各轴转向 2、画出齿轮2、3在啮合点处的径向力、轴向力和圆周力的方向。3、若齿轮采用软齿面齿轮传动，试述其设计准则。 Fa1 Fa2 Fr2 Fr1 Ft1 Ft2 主动轮轴向力Fa左旋用左手；右旋用右手判断。 * * * 二、轮齿的受力分析 　　用集中作用于齿宽中点处的法向力 Fn 代替轮齿所受的分布力。 将Fn分解为：切向力Ft，径向力Fr 和 轴向力Fa 。 轴向力Fa的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。 Fa1 Fa2 Fr2 Fr1 Ft1 Ft2 n2 n1 Ft与直齿轮相同；Fr1、Fr2垂直指向齿轮轴线；Fa1、Fa2平行齿轮轴线，指向锥齿轮大端。 说明：注意力的作用点和方向。P83 锥齿轮传动3 三、齿面接触疲劳强度计算 验算式： 2、忽略重合度 的影响： （5-29） 设计式： （5-31） 式中：载荷系数 强度公式中其他参数与直齿圆柱齿轮完全相同。 1、一对锥齿轮传动可以看作一对具有mm、α、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。 思路： 锥齿轮传动4 四、齿根弯曲疲劳强度计算 校核式： 设计式： （5-33） （5-34） 式中：YFa－按当量齿数 查图5-21。 YSa－按当量齿数 查图5-22。 m－锥齿轮大端模数 1、齿轮的结构设计主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等结构形式及尺寸。 §5-8 齿轮的结构设计与零件图 2、在综合考虑齿轮几何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及经济性等各方面因素的基础上，按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，再根据推荐的经验数据进行结构尺寸计算。 3、常见的结构形式有： 轮辐式结构 实心式齿轮 齿轮轴 中型尺寸齿轮结构 小尺寸齿轮结构 大尺寸齿轮结构 腹板式结构 浸油润滑：齿轮圆周速度 ≤12m／s时 §5-9 齿轮传动的效率与润滑 润滑的目的：减小摩擦、减小磨损，还有散热和防锈蚀作用。 二、齿轮传动的润滑方式 开式及半开式齿轮传动：采用人工定期加油润滑。 一、齿轮传动的效率 闭式齿轮传动的效率有三部分组成： 式中：η1－齿轮的啮合效率； η2－搅油损失的效率； η3－轴承的效率； 闭式齿轮传动： 喷油润滑： ＞12m／s时 β 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 n1 n2 n1 n2 右旋 左旋 Ft2 Ft1 Fr1 Fr2 Fr2 Fr1 × ○ Ft2 ⊙ Ft1 ⊙ Fa1 × ○ Fa2 Fa1 Fa2 旋向？ 一对斜齿轮： β 1=-β2 ∴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。 §10-3 齿轮的材料及其选择 §5-3 齿轮的材料及其选择 　对齿轮材料性能的要求：齿面硬、芯部韧。 一、常用的齿轮材料 铸铁：成本低，易切削，耐磨性好， 用于低速、轻载、不太重要的场合； 非金属材料：如尼龙、塑料等。 适用于高速、小概率、且要求不高的场合。 钢： 最常用； 碳钢 合金钢 （见表5-7） 齿轮的毛坯： 锻造：适用于中、小尺寸的齿轮。 铸造：适用于形状复杂、尺寸大的齿轮。 三、齿轮材料选用的基本原则 2、圆周速度越高，要求齿轮材料越好、精度越高 3、生产批量小，就地取材；生产批量大，模锻； 4、钢制软齿面齿轮，小轮的齿面硬度应比大齿轮高20～50HBS ； 硬齿面齿轮传动，两轮的齿面硬度可大致相同，或小轮硬度略高。 整体淬火、表面淬火、渗碳淬火、渗氮等： —— 获得硬齿面，强度高。 淬火后需磨齿，工艺复杂。 适用于中碳钢 适用于低碳钢 不需磨齿 二、常用的热处理方法 调质、正火：获得软齿面，强度低，工艺简单。 1、冲击、大载荷用合金钢；平稳载荷用中碳钢； §10-4 圆柱齿轮的载荷计算 一、名义工作载荷 主动轮 的方向与其转向相反 径向力 Fr 的方向指向各自的轮心（外啮合） 切向力： 径向力： 法向力： （5－3） §5-4 渐开线直齿圆柱齿轮传动的载荷计算 －－为小轮的名义转矩（N·mm） 式中： －－为小轮的分度圆直径（mm） －－为小轮的名义转矩（N·mm） 用集中力作用于分度圆上齿宽中点处的法向力 代替轮齿所受的分布力，将 分解，得： 从动轮 的方向与其转向相同 K 为载荷系数， 　　上述Fn 为轮齿所受的名义工作载荷。实际传动中由