齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)ppt培訓(xùn)課件

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1、機(jī)械結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)第11章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)11.1.1齒輪的失效形式2）齒面點(diǎn)蝕失效形式1)輪齒折斷4）齒面膠合失效形式3）齒面磨損11.1.1齒輪的失效形式5)齒面塑性變形失效形式11.1.1齒輪的失效形式1)輪齒折斷2）齒面點(diǎn)蝕3）齒面磨損4）齒面膠合5)齒面塑性變形11.1.1齒輪的失效形式1)閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)(配對(duì)齒輪之一的硬度≤350HBS)，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。2）閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)（配對(duì)齒輪的硬度均>350HBS），先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。3）開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，一般按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算

2、。對(duì)于磨損的影響可通過(guò)將設(shè)計(jì)所得模數(shù)放大10%～15%或降低許用應(yīng)力加以考慮。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則11.1.1齒輪的失效形式11.1.2、齒輪傳動(dòng)的材料及熱處理1、選材原則：1）使齒面具有足夠的硬度和耐磨性。2）合理選擇材料配對(duì)。(課本275頁(yè)）3）材料具有良好的加工工藝性。2、常用材料：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼、鑄鐵和非金屬材料3、常用熱處理方法1)表面淬火2)滲碳淬火3)滲氮4)調(diào)質(zhì)5)正火4合理選擇材料配對(duì)。軟齒面齒輪—小齒輪硬度=大齒輪硬度+30~50HBS硬齒面齒輪——兩齒輪硬度相當(dāng)11.1.2、齒輪傳動(dòng)的材料及熱處理5、齒輪傳動(dòng)的精度精度等級(jí)：高→低1，2，

3、3，…5，6，7，8，9，10，11，12遠(yuǎn)等級(jí)常用精度規(guī)范：運(yùn)動(dòng)精度規(guī)范——第Ⅰ公差組；工作平穩(wěn)性精度規(guī)范——第Ⅱ公差組；接觸精度規(guī)范——第Ⅲ公差組；齒輪副側(cè)隙；齒坯公差精度等級(jí)選擇，按用途、工作條件、傳動(dòng)功率和圓周速度V來(lái)確定，可參考表11.1.2、齒輪傳動(dòng)的材料及熱處理11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算合成為一個(gè)法向合力FnFnFn=？11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算一對(duì)齒輪之間力是作用力與反作用力的關(guān)系11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算力的方向判斷徑向力Fr：分別指向各自的輪心；圓周力Ft：主動(dòng)輪圓周力對(duì)對(duì)其軸之矩與主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反；從動(dòng)輪

4、上的圓周力對(duì)其軸之矩與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相同。11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算Fn是理想情況下的載荷，稱為為名義載荷。在計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，需要引入載荷系數(shù)K來(lái)考慮各種附加載荷的影響，從而有計(jì)算載荷Fcn=KFn-----是設(shè)計(jì)計(jì)算的載荷依據(jù)載荷系數(shù)K的取值按表11-3選取。11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算σH—齒面接觸應(yīng)力；ZE—材料的彈性系數(shù)，表11-4；K—載荷系數(shù)；T1—主動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩；b—齒寬；u—兩輪齒數(shù)比，u=z2/z1；d1—小齒輪分度圓直徑；[σH]—許用接觸應(yīng)力校核公式（檢驗(yàn)是否產(chǎn)生

5、疲勞點(diǎn)蝕的公式）11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到分度圓直徑后，由d=mz可以進(jìn)一步求出模數(shù)，從而求出齒輪尺寸。設(shè)計(jì)公式（保證不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的設(shè)計(jì)公式）齒寬系數(shù)φd=b/d1，表11-511.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算一對(duì)鋼制齒輪校核計(jì)算公式設(shè)計(jì)計(jì)算公式11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核計(jì)算公式（檢驗(yàn)是否產(chǎn)生輪齒折斷公式）T1—主動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩；b—輪齒的接觸寬度；m—模數(shù)；z1—主動(dòng)輪齒數(shù)；YF—齒形修正系數(shù)，見(jiàn)表11-6；YS—應(yīng)力修正系數(shù)，見(jiàn)表11-6；[σF]為輪齒的許用彎曲應(yīng)力。設(shè)計(jì)計(jì)算公式（保

6、證不發(fā)生輪齒折斷的設(shè)計(jì)公式）11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算主要參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)步驟1)小齒輪齒數(shù)z1（選?。?閉式軟齒面齒輪：d1大小不變且滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的條件下，宜采用較多齒數(shù)和較小模數(shù)。一般z1=20~40。*閉式硬齒面齒輪和開(kāi)式傳動(dòng)齒輪：采用較少齒數(shù)和較大模數(shù)。一般可以取z1=17~20*對(duì)于周期性變化的載荷，為避免最大載荷總是作用在某一對(duì)齒或某幾對(duì)齒上而使磨損過(guò)于集中，z1、z2應(yīng)互為質(zhì)數(shù)。11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算2)模數(shù)m——要取標(biāo)準(zhǔn)值*在滿足輪齒彎曲強(qiáng)度的條件下，取較小的模數(shù)，以利于增大齒數(shù)，減少切齒量。主要參數(shù)的選擇和設(shè)

7、計(jì)步驟*對(duì)于傳遞動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)，為了防止因過(guò)載而導(dǎo)致輪齒折斷，一般模數(shù)m不小于2mm11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算3)齒寬系數(shù)φd*齒寬系數(shù)不宜過(guò)大或過(guò)小，按推薦值選取。*一般精度的圓柱齒輪減速器中，為補(bǔ)償加工和裝配的誤差，應(yīng)使小齒輪比大齒輪寬一些，小齒輪的齒寬取b1=b2+(5~10)mm。主要參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)步驟11.1.3直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算(1)選擇齒輪材料、熱處理方式(4)計(jì)算齒輪的幾何尺寸(2)選擇精度等級(jí)(3)承載能力計(jì)算(5)確定齒輪的結(jié)構(gòu)形式(6)繪制齒輪工作圖例：傳動(dòng)功率P=7.5KW，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=950r/