齒輪傳動(dòng)ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)算點(diǎn)？ C 節(jié)點(diǎn) C 因此各點(diǎn)的 σH 也是變化的 什么是漸開線齒廓曲率半徑？是否恒定不變？ 單對(duì)齒嚙合區(qū)間的下界點(diǎn) D 處 σH最大 D 為簡(jiǎn)化計(jì)算，同時(shí)考慮到節(jié)點(diǎn)C處是一對(duì)齒承載，且點(diǎn)蝕常發(fā)生于節(jié)線附近 Hertz公式中的參數(shù)在節(jié)點(diǎn) C 處易于表示 , 故取 節(jié)點(diǎn) C 處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù) ? 進(jìn)行計(jì)算，式中正號(hào)用于外嚙合，負(fù)號(hào)用于內(nèi)嚙合。 ? 如圖所示，兩輪節(jié)點(diǎn)曲率半徑為 a? s i n2 111 dCN ??a? s i n2 222 dCN ??167。 115 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 – 令齒數(shù)比 u=z2/z1=d2/d1，則 – 在節(jié)點(diǎn)處一般僅有一對(duì)齒嚙合 ， 即載荷由一對(duì)齒承擔(dān) ， 接觸點(diǎn)的法向力為 2 1 2 11 2 1 2 1 2 12( )1 1 1 2sin sindd ud d u d??? ? ? ? a a?? ?? ? ? ? ?112c os c ostnF TFdaa??167。 115 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 ? 齒面接觸強(qiáng)度校核公式： 引入彈性系數(shù) ZE查表 11區(qū)域系數(shù) ZH（標(biāo)準(zhǔn)齒輪為 ）和計(jì)算載荷，可得一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度 校核公式 如下： ? 設(shè)計(jì)公式 ： 如取齒寬系數(shù) φd=b/d1，則式可變換為下列 設(shè)計(jì)公式 ? ?1212 ( 1 ) M P aH E H HKT uZZb d u?? ???? ?21312 ( 1 )mmEHdHKT Z Zudu?????? ????167。 115 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 ⑴ 一對(duì)相嚙合的齒輪，其接觸應(yīng)力是相等的，即： σH1=σH2； 但兩齒輪的材料不同、熱處理方法不同，其許用應(yīng)力不同 許用接觸應(yīng)力一般不等，即： [σH1]≠[σH2 ]，上 公式的 [σH] 取 [σH1]、 [σH2 ]中小值代入； ⑵ 影響齒輪接觸強(qiáng)度的幾何參數(shù)主要有： d、 b、 u和 α，影響最大的是 d。 ⑶ 提高齒面接觸疲勞強(qiáng)度的主要措施有： A、加大齒輪直徑 d； B、適當(dāng)增大齒寬 b(或齒寬系數(shù) )； C、采用正變位齒輪； D、提高齒輪精度等級(jí)； E、改善齒輪材料和熱處理方式，以提高 [σH] 。 ? ?21312 ( 1 ) mmEHdHKT Z Zudu?????? ????二、許用接觸應(yīng)力 – 許用接觸應(yīng)力 [σH]按下式計(jì)算 ： – 式中： σHlim為試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 ， 用各種材料的齒輪試驗(yàn)測(cè)得 ， 可按表 P166， 111查取 ；兩齒輪材料不同時(shí) ， 應(yīng)取 [σH1] 和 [σH2] 中較小值代入式 (114)、 (115)中計(jì)算 。 SH為齒面接觸疲勞安全系數(shù) ， 按表 114查取 。 ? ? 6)( 1 1M P alimHHH S?? ?~ ~ ~ SF ~ ~ SH 重要的傳動(dòng)、滲碳淬火齒輪或鑄造齒輪 硬齒面 軟齒面 安全系數(shù) 球墨鑄鐵 黑色可鍛鑄鐵 ME ME ML=MQ MQ=ML 300 400 600 σ Hlim/MPa 鑄鐵材料的 σHlim 500 700 100 200 300 HBS ME MQ=ML 300 400 600 500 700 200 100 200 300 HBS σ Hlim/MPa 灰鑄鐵的 σHlim 150 ME ME ML=MQ ML=MQ 正火處理結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼的 σHlim 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼 正火處理的鑄鋼 300 400 600 σ Hlim/MPa 500 200 100 200 250 HBS 400 300 400 600 500 700 250 100 200 300 HBS σ Hlim/MPa 800 1000 900 1100 調(diào)質(zhì)處理鋼的 σHlim 合金鋼調(diào)質(zhì) 碳鋼調(diào)質(zhì) 碳素鑄鋼調(diào)質(zhì) 合金鑄鋼調(diào)質(zhì) ME ME MQ=ML MQ=ML ML MQ MQ ME ME ML MX 1300 800 900 1000 1100 1200 HRC 45 50 55 60 400 500 600 700 800 HV1 σ HlimMPa 滲碳合金鋼 火焰或感應(yīng)淬火鋼 滲碳淬火鋼和表面硬化鋼的 σHlim ML ML MQ MQ ME ME 1700 1400 1500 1600 65 保證適當(dāng)?shù)挠行由? ◆ 壽命系數(shù) K HN 轉(zhuǎn)速 r/min 總工作時(shí)間 h 齒輪每轉(zhuǎn)圈，輪齒 K同側(cè)齒面嚙合的次數(shù) 循環(huán)次數(shù) N為： na tN 60? ?Hlim是按無限壽命試驗(yàn)所得，若為有限壽命 ,則疲勞極限值應(yīng)提高， K H N 1 單側(cè)受載， σF 為脈動(dòng)循環(huán) 雙側(cè)受載， σF 為對(duì)稱循環(huán) 主動(dòng) a =2 a =1 一個(gè)齒輪與多個(gè)齒輪嚙合時(shí)， a 如何確定？ a =1 a =1 主動(dòng) l im[] H N HHHKS?? ?1— 允許一定點(diǎn)蝕時(shí)的結(jié)構(gòu)鋼；調(diào)質(zhì)鋼；球墨鑄鐵（珠光體、貝氏體）； 珠光體可鍛鑄鐵；滲碳淬火的滲碳鋼 2— 結(jié)構(gòu)鋼；調(diào)質(zhì)鋼；滲碳淬火鋼；火焰淬火的鋼、球墨鑄鐵；球墨鑄 鐵（珠光體、貝氏體）；珠光體可鍛鑄鐵 3— 灰鑄鐵；球墨鑄鐵（鐵素體）；滲氮的滲氮鋼；調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼 4— 氮碳共滲的調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力 KHN 接觸疲勞壽命系數(shù) 1 2 3 4 N0 NC N0 N0 104 105 106 107 108 109 1010 N NC NC 直齒圓柱齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 a) 力學(xué)模型： 懸臂梁 b) 危險(xiǎn)截面： 300切線法 為防止輪齒的彎曲疲勞折斷，須滿足： Fn 最大彎曲應(yīng)力 許用彎曲應(yīng)力 矩形 , 寬 (齒根厚 )SF, 長 b 彎曲應(yīng)力 ?F（ bending stress） c) 產(chǎn)生最大彎矩時(shí)的載荷作用點(diǎn) 單對(duì)齒嚙合區(qū)間的上界點(diǎn) D （動(dòng)畫） 300 M N SF B D SF b E 167。 34 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 []FF???但考慮到齒輪制造、安裝誤差的影響及計(jì)算方便，對(duì)于一般精度的齒輪，可近似的認(rèn)為重合度為 1 Fn 切向分力 徑向分力 彎曲應(yīng)力 ?F 切應(yīng)力 ? 壓應(yīng)力 ?y 值較小，暫不考慮，后引入系數(shù)進(jìn)行修正 略去齒面間的摩擦力 Fn FncosaF FnsinaF aF ?F ?y ? 此時(shí)，所有載荷由一對(duì)齒承擔(dān)，并 以齒頂作為載荷作用點(diǎn) 167。 34 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 E 取 h=Khm， S=KSm，對(duì)于直齒圓柱齒輪，接觸線長為齒寬 b，得 a?a??c osc os6)(c osc os6220ShtShtF KKbmKFmKbmKKF ?????令 a?c osc os62ShFa KKY ? Yfa是一個(gè)無量綱系數(shù)， 僅與齒形有關(guān)而與模數(shù) m無關(guān)的系數(shù)，其值可根據(jù)齒數(shù)查表獲得 ，稱之為 齒形系數(shù) 。則 bmYKF FatF ?0? 考慮到齒根危險(xiǎn)截面處的過渡圓角所引起的應(yīng)力集中作用以及其他應(yīng)力的影響，齒根危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件表達(dá)式為： 220c o s661c o sShpShpWM cacaF?????? ???齒形系數(shù) Y