机械设计基础第六章齿轮传动课件.pptVIP

2.铸钢 当齿轮尺寸较大（例如齿顶圆直径大于400～600mm）或结构较复杂轮坯不易锻造时，可采用铸钢。铸钢的耐磨性和强度均较好，但由于铸造时内应力较大，轮坯加工前，应经正火或退火处理，也可进行调质处理。 3.铸铁 铸铁抗弯强度、抗冲击和耐磨性能较差，但抗胶合和点蚀能力较好，成本低，因此常用于低速、轻载、大尺寸和开式齿轮传动中。常用的铸铁牌号有：HT200,HT300,QT500-7等。 4.非金属材料 尼龙、ABS、夹布胶木等，用于高速、轻载的场合。 第十一节 齿轮的强度计算 在进行齿轮的强度计算时，应用计算载荷计算。 Pc = K P 式中： Pc 计算载荷，也可以是 Tc、Fc P 名义载荷，也可以是 T、 F K 载荷系数 （见表6—9） 齿轮相对于轴承对称布置、齿宽较小时，取较小值；齿轮相对轴承非对称布置或悬臂布置时取较大值；软齿面齿轮取小值，硬齿面齿轮取大值。 一、 计算载荷 二、 许用应力 对于钢和铸铁齿轮，其齿面接触疲劳强度的许用应力[σH]和齿根弯曲疲劳强度的许用应力[σF]见表6-10。 三、齿面接触疲劳强度的计算 1、直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的计算 两个圆柱体接触时在接触处的赫兹应力: 曲率半径 1、直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的计算 1）校核公式： 2）计算公式:（b = ψd d） 弹性系数：ZE 3) 简化的校核公式： 4) 简化的计算公式:（b = ψd d） 式中，“+”用于外啮合，“-”用于内啮合。 1）、校核公式： 2）、计算公式：（b = ψd d） 2、斜齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的计算 3) 简化的校核公式： 4) 简化的计算公式:（b = ψd d） 3、锥齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的计算 1）、校核公式：取齿宽中点为受力点，按此处的当量齿轮作为替代锥齿轮强度分析的齿轮，即可用直齿圆柱齿轮的强度公式计算之。注意的是：用中点处的平均直径：dm=d(1-0.5?R)和中点处的当量齿轮模数： mm=m(1-0.5?R) 替代原公式中的 d 和 m。 2）、计算公式：（b = ψd R） 3）简化的校核公式： 4）简化的计算公式: （齿宽系数：ψd = b/R 一般取0.3） 4、公式的讨论 1）σH1 = σH2 ， 所以[σH] 小的先破坏，因 此公式中应将[σH1] 和[σH2] 小的代入。 2）由公式可看出，影响接触强度最显著的是 直径 d ，与模数 m 无关。 3） 提高接触强度措施： 增大 d 、b 和[σH] ，但不宜过大，否则偏载。 四、齿根弯曲疲劳强度计算 1）弯曲疲劳断裂通常发生在齿 根附近: 2）简化模型：在齿顶啮合时的 变截面悬臂梁。 3）齿根部分应力组成:弯曲应力，剪切应力，压应力 4）危险截面的确定： 30°切线法 1、直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算 1、直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算 YFa 为齿形系数,与模数无关,只与齿廓形状、有关。当齿数、变位系数或分度圆压力角增加时，齿形系数值减小，齿根应力减小，如图所示。 1）、校核公式： 复合齿形系数 查表 6 — 12。 2）、计算公式：（b = ψd d） 考虑齿根过渡曲线处的应力集中，引入应力修正系数YSa 2、斜齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算 1）校核公式： 2）计算公式：（b = ψd d） 3、锥齿轮齿根弯曲疲劳强度的计算 1）校核公式： 2）计算公式：（b = ψd R） 4、公式的讨论 1）在对齿轮进行弯曲强度计算时，两轮的弯曲应力一般是不相等的，许用弯曲应力一般也不同， 计算时，比较 ，值大的强度弱，代入计算公式。 2） 在载荷、齿轮材料、传动比和齿宽一定的前提下， 由公式可看出，影响弯曲强度最显著的是模数 m 。 开式齿轮的主要失效形式是磨粒磨损，关于磨损的计算，目前尚无比较符合实际的计算方法。对于开式齿轮，通常是用齿根弯曲强度公式进行计算，把计算值加大15%—20%。然后用齿面接触疲劳强度进行校核。 闭式齿轮的主要失效形式是齿面点蚀或胶合，因此，用齿面接触疲劳强度进行计算，用齿根弯曲强度公式进行校核。 书中例题一定要自己看书！！ 第十二节 设计实例