机械设计基础第2版教学课件作者周玉丰第13章第13章齿轮传动课件.ppt
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? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ? 第13章 ? 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 13.13 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 由于Fa∝tanb，为了不使轴承承受的轴向力过大，螺旋角b不宜选得过大，常在b=8o～20o之间选择。 13.13.1轮齿的受力分析 1 1 1 圆周力 径向力 轴向力 ? 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 13.13.2.斜齿圆柱齿轮传动的强度计算： （1）齿面接触疲劳强度计算 校核公式 设计公式 （2）齿根弯曲疲劳强度计算 校核公式 设计公式 13.14 标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算 直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图，将总法向载荷集中作用于齿宽中 点处的法面截面内。Fn可分解为圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fa1三个分力。 各分力计算公式： 轴向力Fa1的方向总是由锥齿轮的小端指向大端。 13.14.1轮齿受力分析 ? 标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算 13.14.2. 强度计算 当两轴夹角为90度时 齿面接触疲劳强度的校核公式为 设计公式 齿根弯曲疲劳强度的校核公式为 设计公式 13.15 齿轮的结构设计 13.15.1 齿轮的结构设计 齿轮的结构设计主要包括： 选择合理适用的结构型式 依据经验公式确定齿轮的轮毂、轮辐、轮缘等各部分的尺寸 绘制齿轮的零件加工图等 ? 齿轮的结构 ? 齿轮的结构 ? 齿轮的结构 ? 齿轮的结构 ? 齿轮的结构 13.16 齿轮传动的润滑 13.16.1 齿轮传动的润滑方式 ? 齿轮传动的润滑 13.16.2润滑剂的选择 在选择润滑油时，先根据齿轮的工作条件以及圆周速度由下表查得运动粘度值，再根据选定的粘度值确定润滑油的牌号。 ? 齿轮传动的润滑 ? 齿轮传动的润滑 13.16.3 齿轮传动的效率 齿轮传动中的损失，主要包括啮合中的摩擦损失、轴承中的摩擦损失和搅动润滑油的功率损失。进行计算时通常使用的是齿轮传动的平均效率。 当齿轮轴上装有滚动轴承，并在满载状态下运转时，传动的平均总效率η见下表： 齿轮传动的平均效率 传动装置 6级或7级精度 的闭式传动 8级精度的 闭式传动 开式传动 圆柱齿轮 圆锥齿轮 0.98 0.97 0.97 0.96 0.95 0.93 ? 齿轮传动的润滑 在20世纪50年代以前，主要是应用端面齿廓为渐开线和摆线的齿轮(即渐开线齿轮和摆线齿轮)。近几十年，出现了端面齿廓为圆弧的斜齿圆柱齿轮，称为圆弧齿圆柱齿轮，简称圆弧齿轮。现在，圆弧齿轮在重型机械等部门的应用越来越广，这一节对圆弧齿轮的工作原理及特点作一大致介绍。 ? 圆弧齿轮传动简介 一. 啮合原理概述 为实现连续传动，将两个端面齿廓分别沿两轮节圆柱上的两条旋向相反的螺旋线平行移动。形成?一凹一凸两个齿廓曲面，如图11-22所示。设开始时这一对齿廓曲面在图示位置接触，即其上端面齿形在K点相啮合。当二轮相对转过一个角度后，上端面脱离接触，而小轮上的 ??和大轮上的 ??点转到啮合线上 ??点接触；……。依此类推，当齿轮连续转动时，啮合点将从上端面的K点开始，沿着啮合线K ??下行至下端面的啮合点 ??结束，从而实现连续传动。图中K ?? ??和K ?? ??分别为小轮和大轮的接触迹线。这种具有一条啮合线的圆弧齿轮称为单圆弧齿轮。 由图11-22可见，在每个端截面中，过啮合点K的公法线都通过连心线上的节点C，所以圆弧齿轮的齿廓曲面能保证定传动比。 圆弧齿轮的端面重合度为零。要保证连续传动只有依靠附加重合度： 式中b为齿轮宽度， ??为螺旋角。由于圆弧齿轮的齿面接触强度随螺旋角 ??的增大而迅速降低，所以 ??的数值必须限制在一定范围内。为了保证附加重合度大于1，这种齿轮必须有足够的齿宽。 以上是就端面齿形为圆弧来讨论的。实际上，为了便于加工，通常多把法面作成圆弧齿形，这时齿轮的端面只是近似的圆弧齿形。 二. 单圆弧齿轮的优缺点 (1) 齿面接触强度高 圆弧齿轮大小轮的齿廓一凹一凸，综合曲率 ??????????????????? 之值很小，从而使接触应力 ???之值大大降低。试验表明，其接触强度 为渐开线齿轮的1.5～2.5倍。圆弧齿轮理论上是点接触，实际上经过跑合及承载时的变形，齿面之间是一小块面积接触。 (2) 齿廓形状对润滑有利，效率较高。 (3) 齿面容易跑合。 (4) 无根切，故齿数可
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