机械零部件设计张金美学习情境四任务二出版社）课件教学.pptVIP

《机械零部件设计》情境四设计齿轮泵 1、了解齿轮泵的类型、结构及工作原理； 2、掌握标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算和轮齿受力分析； 3、掌握直齿圆柱齿轮传动的设计计算方法； 4、了解轴的类型、功用和常用材料； 5、掌握轴的结构设计的基本要求和强度计算方法； 6、根据已知条件自行设计齿轮泵，能正确绘制出齿轮泵的装配 图和零件图，进一步熟悉设计计算说明书的编写方法。 1.齿轮传动的特点： ? 齿轮传动与其它传动相比主要有以下优点： 传递动力大、效率高； 寿命长，工作平稳，可靠性高； 能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 ??齿轮传动与其它传动相比主要缺点有： 制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； 不宜作远距离传动。? 2.齿轮传动的类型 2.齿轮传动的类型 （2）根据两齿轮啮合方式分为： 外啮合齿轮机构、内啮合齿轮机构、齿轮齿条机构。 （3）根据齿轮齿廓曲线的形状分为： 渐开线齿轮机构、摆线齿轮机构、圆弧齿轮机构。 （4）根据工作条件分为： 闭式传动、 开式传动。 （5）按齿面硬度分（失效形式不同） 软齿面：HB≤350； 硬齿面：HB＞350。 1.渐开线的形成 2.渐开线的特点 3.标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式 当齿轮的模数m、压力角α、齿顶高系数ha*和顶隙系数c*均为标准值，且分度圆处的齿厚与齿槽宽相等，即s=e时，称其为标准齿轮。标准直齿圆柱齿轮的主要几何尺寸计算公式见表4-3。 一正常齿制标准直齿圆柱齿轮， 因轮齿损坏需要更换， 现测得齿顶圆直径为71.95 mm， 齿数为22， 试求该齿轮的主要尺寸。 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （2）轮齿的计算载荷 六、齿轮传动设计 　　 齿轮传动在实际工作时，由于原动机和工作机的工作特性不同，会产生附加载荷。齿轮、轴、轴承的加工、安装误差及弹性变形会引起载荷集中，也会使实际载荷增加。 计算载荷用符号Fnc表示，计算公式为： Fnc= KFn 注：K载荷系数，查表4-6 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （3）齿面接触疲劳强度计算 六、齿轮传动设计 上述式中：K ─载荷系数；u─齿数比，u=z2/z1；Ψd ─齿宽系数 注意：两齿轮的许用接触应力[σH]1与[σH]2一般是不同的， 进行强度计算时应选用较小值。 齿面接触疲劳强度校核公式： 齿面接触疲劳强度设计公式： 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （4）齿根弯曲疲劳强度计算 六、齿轮传动设计 齿根弯曲疲劳强度的校核公式： 齿根弯曲疲劳强度的设计公式： 上述公式中：Ψd ─齿宽系数； YFS ─复合齿形系数 注意：用上述设计公式计算时，应将两齿轮的 值较大的代入。 六、齿轮传动设计 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （5）许用应力：由齿轮的材料及热处理后的硬度来决定的。 接触疲劳许用应力： 六、齿轮传动设计 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （5）许用应力：由齿轮的材料及热处理后的硬度来决定的。 接触疲劳许用应力： SH查表4-10，ZN查下图。 六、齿轮传动设计 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （5）许用应力：由齿轮的材料及热处理后的硬度来决定的。 弯曲疲劳许用应力 ： 六、齿轮传动设计 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 （5）许用应力：由齿轮的材料及热处理后的硬度来决定的。 弯曲疲劳许用应力 ： SF查表4-10，YN查下图。 （6）设计准则 对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是： （1）保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。 （2）保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。 对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。 由实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。 六、齿轮传动设计 2、标准直齿圆柱齿轮的强度计算 六、齿轮传动设计 3、齿轮传动的设计计算 （1）原始数据 功率P，转速n1、n2（或传动比 i ），工作机和原动机的工作特性，外廓尺寸、中心距限制，寿命、可靠性、维修条件等等。 （2）设计内容 确定齿轮传动的主要参数、几何尺寸、齿轮结构和精度 等级，最后绘出工作图。 六、齿轮传动设计 3、齿轮传动的设计计算 （3）设计步骤 1）选择齿轮材料及热处理； 2）确定齿轮传动的