机械设计第8章 齿轮机构.ppt

式中, m 的单位为mm 。模数是齿轮的一个重要的基本参数, 我国已制定了标准模数系列(见表10-1) 。因此, 分度圆的直径为2、啮合特点：2. 齿面点蚀（软齿面齿轮）齿面点蚀机理3. 齿面胶合( 高速重载齿轮) 4. 齿面磨损( 开式齿轮) 5. 轮齿塑变（2）齿体塑变一、名义载荷二、轮齿受力分析三、计算载荷一、赫兹公式二、齿面接触强度计算三、齿面接触强度计算计算模型：悬臂梁（单齿对齿顶受载）齿根弯曲强度计算 齿根弯曲疲劳计算齿根弯曲强度设计式：1 齿面接触疲劳强度计算 渐开线斜齿圆柱齿轮强度计算设计公式为校核公式为2 齿根弯曲疲劳强度计算 渐开线斜齿圆柱齿轮强度计算设计公式为校核公式为8.9 齿轮传动设计 齿轮的结构设计 齿轮传动的润滑和效率 标准齿轮传动的设计计算 齿轮精度等级的选择 设计计算的步骤1、通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽b、螺旋角b、分度圆直径d 等主要尺寸。3、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。4、常见的齿轮结构形式2、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大小。实心式齿轮齿轮轴小尺寸齿轮腹板式结构中型尺寸齿轮轮辐式结构大尺寸齿轮 齿轮的结构设计开式或半开式传动定期人工加油润滑v 10 m/s 的闭式传动浸油润滑v 10 m/s 的闭式传动喷油润滑 齿轮传动的润滑和效率常用润滑方式浸油润滑喷油润滑 齿轮传动的润滑和效率4．齿轮传动效率齿轮传动中的功率损失，主要包括啮合中的摩擦损失、轴承中的摩擦损失和搅油损失。进行有关齿轮的计算是通常使用的是齿轮传动的平均效率。采用滚动轴承时，计入三种损失后的平均效率列入表8-15 。闭式齿轮传动的效率可按下式计算：= 1 2 3 1——考虑齿轮啮合损失的效率。2——考虑搅油损失的效率。3——轴承的效率。 齿轮传动的润滑和效率1、齿数比 标准齿轮传动的设计计算 标准齿轮传动的设计计算4. 螺旋角β如果β太小则的失去斜齿轮传动的优点；如果β太大则齿轮的轴向力也大，从而增大了轴承及整个传动的结构尺寸，从经济角度不可取，且传动效率也下降。一般情况下高速、大功率传动的场合，β宜取大些；低速、小功率传动的场合，β宜取小些。一般在设计时常取β=80 ～150 ，β的计算值应精确到分。 标准齿轮传动的设计计算1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 、11 、12 高低未规定公差8～11 农业机械7～9 载重汽车7～10 起重机5～8 轻型汽车6～9 锻压机床4～8 航空发动机6～8 通用减速器3～8 金属切削机床6～8 拖拉机3～6 汽轮机精度等级机器名称精度等级机器名称常用设备齿轮的精度等级6-9 级 齿轮精度等级的选择选择材料及热处理1 确定齿轮传动的精度等级2 简化设计计算3 计算齿轮的几何尺寸4 确定齿轮的结构形式5 绘制齿轮工作图6 设计计算的步骤【例8-1 】试设计两级减速器中的低速级直齿轮传动。已知：用电动机驱动，载荷有中等冲击，齿轮相对于支撑位置不对称，单向运转，传递功率p=10kw ，低速级主动轮转速n1=400r/min, 传动比i=3.5 。解：（1）选择材料，确定许用应力由表8-9 ，小轮选用45 钢，调质，硬度为220HBS ；大轮选用45 钢，正火，硬度为190HBS 。由图8-31 （c）和图8-32 （c）分别查得σHlim1 =555MPa σHlim2=530 MPa σFlim1 =190MPa σFlim2=180 MPa 由表8-10 查得SH=1.1,SF=1.4 ，故因硬度小于350HBS ，属于软齿面，按接触疲劳强度设计再校核弯曲强度。135.7 MPa 128.5MPa 481.8 MPa 504.5 MPa （2）按接触疲劳强度设计由式8-24 得①取［σ］H2= ［σ］H1=481MPa ②小轮转矩T1=9.55×106×10/400=2.38×105 ③取齿宽系数φd =1 ，i=u=3.5 ④由于原动机为电动机，中等冲击，选8级精度，由表8-11 选K=1.5 ⑤常数系数Z：对直齿轮Z=3.54ZE ，ZE 为齿轮材料弹性系数，其值查表8-12 得:  所以Z=672 将以上数据带入式8-24 =96.5mm 确定基本参数，计算主要尺寸①选择齿数：z1=20, 则z2=70 ②确定模数：m=d1/z1=4.83mm, 由表8-1 取标准模数m=5mm ③主要尺寸计算d1=m z1=100mm d2=m z2=350mm b=φd d1=100mm, 取b2=100mm,b1=105mm 中心矩a=1/2m(z1+z2)=225mm （MPa ）(4) 校核弯曲