机械设计基础课件第12章 节 齿轮传动强度设计.pptVIP

例：设计一单级直齿圆柱齿轮减速器。 已知：传递功率P=10kW，电动机驱动，小齿轮转速n1=955r/min,传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。 4、按齿根弯曲疲劳强度校核 确定有关系数和参数： 3）许用弯曲应力 由式10。14可得 例：设计一单级直齿圆柱齿轮减速器。 已知：传递功率P=10kW，电动机驱动，小齿轮转速n1=955r/min,传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。 4、按齿根弯曲疲劳强度校核 4）计算弯曲应力 结论：齿根弯曲强度合格。 例：设计一单级直齿圆柱齿轮减速器。 已知：传递功率P=10kW，电动机驱动，小齿轮转速n1=955r/min,传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。 5、验算齿轮的圆周速度 由表10。22可知，选8级精度是合适的。 6、几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图。 略。 小 结 齿轮传动的失效形式及计算准则 注意：扭矩公式的单位是N.mm 受力计算首先从切向力开始，是因为切向力直接与传递载荷发生联系，其它力的分量都推导与切向力的关系，这样表达便于应用。 公式中的直径为小轮节圆直径，角度为齿轮啮合角，因为本章限于讨论标准齿轮的设计，所以啮合角取为20度。 为方便后面的强度分析，首先计算齿轮在单位长度接触线上的载荷， 在理想状态下单位长度接触线上的载荷为总载荷除以接触线长度 p=Fn/L, 但是由于各种非理想因素的作用对齿轮的工作性能的综合影响，使得实际齿轮相当于受到比名义载荷更大的载荷的作用，称这种当量的单位长度接触线上的载荷为计算载荷，（这个问题在带传动设计中已经遇到过）计算载荷等于理想载荷与载荷系数的乘积。由于影响齿轮传动的因素较多，为将这些因素分别加以考虑，将载荷系数分解为体现各种影响因素的修正系数的连乘积， 下面分析齿面接触疲劳强度， 根据弹性力学中关于两个等长弹性圆柱体均匀接触时的最大接触应力计算公式……， 接触应力与材料，形状和载荷有关，其中与材料有关的参数总结成弹性影响系数，可根据材料种类在教材中表10－6选取，与形状有关的参数总结为综合曲率半径，与载荷有关的参数总结为单位长度载荷，公式简化为……。 通过变换将表示轮齿大小和轮齿形状的参数分离，表示轮齿形状的参数定义为齿形系数，只与齿数有关，与模数无关，可根据齿数在教材中表10－5中查找。 通过变换将表示轮齿大小和轮齿形状的参数分离，表示轮齿形状的参数定义为齿形系数，只与齿数有关，与模数无关，可根据齿数在教材中表10－5中查找。 以上公式是根据等直截面梁的假设推出的，由于齿根的尺寸变化所引起的应力集中，使得实际应力比以上计算值更大，为此引入系数Ysa加以修正。当已知公式中参数时可以应用此公式进行强度校核，以检验其强度是否合格。以后称此公式为校核公式。 下面推导设计公式。 将切向力公式带入后，所得到的公式中包含直径，齿宽，和模数等三个参数，无法用一个公式设计三个参数，必须将公式进行变换，减少独立参数的个数，为此引入齿宽系数。 因为在特定的应用场合，通常齿轮宽度与齿轮直径具有相近的比值，（齿宽系数的选取将在后面详细分析），通过引入齿宽系数将需要计算确定的参数减少为两个。（齿宽系数需要在计算前选定） 如果不能保证最小壁厚，应将齿轮与轴做成一体，如但在设计中必须为轴与轮选用相同的材料。（因带轮与链轮通常安装在轴的端部，不宜与轴做成一体）。形状简单，尺寸较小的齿轮或齿轮轴可以用圆形热轧型材直接加工，也可以用锻造毛坯加工。 对中、小尺寸的齿轮(齿顶圆直径da≤500mm)通常选用锻造毛坯，锻造齿轮常做成辐板式结构， 当齿顶圆直径da 500mm时，受锻造设备的限制，通常采用铸造结构，铸造齿轮常做成轮辐式结构，轮辐为十字形。 单件或小批生产大型齿轮可采用焊接结构， 为节约贵重钢材，对较大尺寸的合金钢齿轮也常采用装配式结构。装配结构齿轮的齿圈（轮缘）采用合金钢制造，轮芯（轮辐及轮毂）采用铸铁或铸钢材料制造，齿圈与轮芯通过过盈配合联接或螺纹联接组合，图示为装配式圆锥齿轮结构。有些齿轮因制造工艺的原因而采用装配式结构，图示的双联齿轮因两个齿轮间距较小，既无法滚齿，也无法插齿（间距h小于插齿所需退刀槽最小宽度），为便于加工，齿轮采用装配式结构。 图示为某种轴承的基本额定寿命与载荷的关系曲线，曲线是通过实验得到的， 图示为某种轴承的基本额定寿命与载荷的关系曲线，曲线是通过实验得到的， 图示为某种轴承的基本额定寿命与载荷的关系曲线，曲线是通过实验得到的， 图示为某种轴承的基本额定寿命与载荷的关系曲线，曲线是通过实验得到的， 图示为某种轴承的基本额定寿命与载荷的关系曲线，曲线是通过实验得到的， 图示为某种轴承的基