机械设计基础第六版第11章齿轮传动PPT课件

自己的磁盘编号JJ321002，基于机械设计的第11章齿轮传动，第11章齿轮传动，11-1齿轮齿的故障形式，11-2齿轮材料和热处理，11-3齿轮传动的精度，11-4直齿轮传动的力和计算载荷，11-5直齿轮传动的齿面接触强度计算，11-6直齿轮传动的弯曲强度计算，以及，第11章齿轮传动，不仅用于运动传递，还用于动力传递。要求：柔软充分的承载能力。分类，开放式驱动器封闭驱动器，-润滑良好，适用于重要应用；-曝光、防尘、磨损容易，适用于低速传动。11-1齿的失效形式，齿断裂，失效形式，一般齿发生在根部，严重超载突然中断，疲劳断裂。11-1齿的失效形式，齿断，失效形式，齿面接触应力随脉动周期变化时，表面因微裂纹，高压油挤压而产生裂纹，颗粒脱落。管接头切割最先出现，齿面越紧，防止管接头的能力越强。光滑的齿面闭合齿轮传动常因拟合而失败。牙齿表面点侵蚀，11-1齿的失效形式，齿断，失效形式，齿表面侵蚀，齿表面粘合，高速重载传动，经常由于啮合区域温度上升而导致润滑失败，齿表面金属直接接触而相互粘合。齿向另一侧滑动时，平滑的齿向滑动方向撕裂，形成凹槽阵列。措施：1。提高牙齿表面硬度，2 .减少牙齿表面粗糙度，3 .润滑剂粘度增加低速，4 .添加防粘添加剂高速，11-1齿的失效形式，齿断裂，断裂形式，牙齿表面侵蚀，牙齿表面粘合，牙齿表面磨损，措施：1。减少牙齿表面粗糙度，2 .改善润滑条件，执行磨损，执行磨损，执行磨损，执行磨损。11-1齿的故障形式，齿断裂，故障形式，齿点侵蚀，齿面粘合，齿面磨损，齿面塑性变形，11-2齿轮材料和热处理、常用齿轮材料、高质量碳钢、合金结构钢、铸钢、铸铁、热处理方法、表面淬火、渗碳淬火、淬火、淬火、正火、氮化、中碳钢和碳合金钢(通常为45)表面淬火后轮齿变形小，不硬，硬度达到5256HRC，硬核柔软，可以承受一定的冲击载荷。1 .表面淬火，-高频淬火，火焰淬火，2 .渗碳淬火，渗碳钢是碳含量为0.150.25%的低碳钢和低碳合金钢，例如20、20Cr等。牙齿表面硬度在5662HRC之间，牙齿表面接触强度高，耐磨性好，牙齿核心韧性高。经常用于承受冲击载荷的重要传动。渗碳淬火后一般研磨。淬火和回火通常用于中碳钢和中碳钢(如45、40Cr、35SiMn等)。调质后，牙齿表面硬度为220260HBS。硬度不高，热处理后可以细微地切割齿形，使用时容易跑。3 .调质，4 .正火，正火消除内部应力，精炼模具，提高机械性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可以用中碳钢精火处理。直径大的齿轮可以用铸钢的定火处理。硝化是一种化学处理。氮化后牙齿表面硬度可达6062HRC。氮化处理温度低，齿轮变形小，适用于内部齿轮等难以磨削的情况。材质：38CrMoAlA。5 5 .氮化，特性和应用：淬火回火，精火处理后的低硬度，HBS350，光滑齿面，简单工艺，用于普通传动。大、小齿轮是柔软的齿面，由于薄的齿根和低弯曲强度，材料选择和热处理时，小轮比大轮硬度为：2050HBS，表面淬火、渗碳淬火、氮化后的齿面硬齿面。搬运能力高，但一般要磨牙。结构紧凑的情况下常用。详细信息请参阅P171或机械设计指南，11-3齿轮传动的详细程度，误差影响：1。康纳和理论不一致，影响运动的不准确性；2 .瞬时传动比不变，发生速度波动，影响运动稳定性的振动、冲击和噪音；3 .齿方向误差导致齿的载荷分布不均匀，从而提前损坏齿，影响载荷分布的不均匀性。GB10095为齿轮副提供13个细节级别。其中，级别0最高，级别12最低，通常使用级别6到9精度。将齿轮的每个公差分成三个组，以反映传动运动的准确性、传动稳定性和载荷分布的均匀性。11-4正齿轮传动装置上的力和计算负载，1，齿的力和计算负载，圆周：径向力：小齿轮上的扭矩：p表示传动功率(kW)，1 -小齿轮上的角速度，- n1 -小齿轮、2、计算载荷、fn公称载荷、力变形、制造错误、安装错误、附加动态载荷、载荷集、齿轮强度计算时，使用计算载荷KFn代替名义载荷Fn以考虑载荷集和附加动态载荷的影响。K -负载系数，齿轮强度计算取决于齿轮中可能出现的故障类型。对于一般封闭齿轮传动装置，齿的损坏主要是齿侧接触疲劳弯管头和齿侧弯曲疲劳破坏。齿侧疲劳管接头大小与齿侧接触应力大小相关，最大接触应力可以根据赫兹公式粗略计算。11-5正齿轮传动的齿面接触强度计算，hertz公式：“对于外部网格”，“-”内部网格，实验结果表明，当齿根部分离节点最近时，最容易发生接触，因此使用节点中的应力作为计算基础。节圆中的齿轮廓曲率半径：齿数系数：u=z2/z1=d2/d11，3360，a=(d2d1)/2或：d1=2a/，节点中的负载由一对齿承担：指令：弹性系数，由表格11-4选取，面积系数，对于标准齿轮，引入负载系数k，用KFt取代Ft。使用命令从表11-1中选择齿轮副中允许的接触应力，从表11-5中选择安全系数，然后使用接触强度计算公式，公式中b表示齿的宽度，T1的单位为Nmm，b，d的单位为mm，齿轮的接触疲劳极限西格玛Hlim，齿轮的接触疲劳极限hl im，11-6正齿轮传动的弯曲强度计算假定只有一个载荷，齿啮合时的最大弯矩。可以忽略零部件F2产生的压缩应力，弯矩：M=kfnhfcosalf，危险界面中的弯曲截面系数：弯曲应力：危险截面：齿根圆角30切向两个切向连接。齿力：Fn，可分解为两个分力：f1=fn cos ff2=fns in f，-产生弯曲应力；-压力应力，小而忽略。HF和SF是成比例的、齿弯曲强度计算公式：因此YF独立于模块m。弯曲应力：对于标准齿轮，YF仅取决于齿数z，其值见下图。YF-齿系数，根切削限制计算、实际根切削限制、标准齿轮、引入齿宽度系数：d=b/d1，引入应力集中系数YSa齿轮弯曲强度检查公式(如果齿根中存在应力集中)，式：表11-1中确定了允许的弯曲应力，表3354齿根弯曲疲劳极限值，表11-1中确定了，如果在齿轮齿两侧工作，则值为0.7，1，通常，两个齿轮的齿系数yya 1和yyya2不相等，两个齿轮材料的许用弯曲应力F1和F2也不同，因此必须分别检查两个齿轮的弯曲强度。2，m值是必需的最小值，必须舍入到表4-1。传动功率的齿轮的系数必须小于1.5mm。对于开放齿轮传动，必须将计算的m值增加10%到15%。在齿轮变速设计中，以主要故障形式执行强度计算，确定主要尺寸，然后以其他故障形式执行必要的检查。软齿表面封闭齿轮传动：按接触强度设计，弯曲强度检查：硬齿表面封闭齿轮传动：按弯曲强度设计，按接触强度验证：开口齿轮传动：按弯曲强度设计。其失效形式为磨损，在拟合形成前牙齿表面磨损。，齿轮的弯曲疲劳极限Hlim，齿轮齿断裂，齿表面侵蚀，齿表面粘合，齿表面磨损，齿表面塑性变形，齿轮失效形式，常用齿轮材料，高质量碳钢，合金结构钢，铸钢，铸铁，热处理方法，表面淬火，渗碳淬火，淬火，淬火，精火，齿表面接触强度，齿弯曲强度，齿弯曲强度检查期间确定危险截面的方法，齿根圆角30切向两个切向相切连接。课堂练习，自己的磁盘编号JJ321002。k .k是什么意思？为什么引入k？有什么关系？齿接触强度计算公式、齿弯曲强度计算公式、负载系数、负载集中和使用计算负载KFn代替标称负载Fn的原始同步类型(马达、内燃机等)、与工作机冲击大小相关的自身圆盘编号jj32002。11-7圆柱齿轮设计中材料和参数的选择，一，材料，1，碳素结构钢，扭矩不大的齿轮2，合金结构钢，齿轮直径3，通过表面热处理齿可提高接触疲劳强度，但磨削4，渗氮处理，小齿变化，无齿磨削5，铸钢，大，2，选择设计参数，选择齿数软齿闭合齿轮传动选择：Z1=20 40硬化表面封闭齿轮传动：Z1=17 20。为了防止齿切割齿根，对于=20的标准正齿轮，必须使用z117。3 .齿数多于一般正齿轮，u7。齿数超过8的情况下，必须使用二级或多级变速器。2，选择齿宽系数圆柱齿轮齿宽系数d建议值查找表11-6齿宽b=dd1中获取并舍入；小齿轮的齿宽b1=b2 (510)mm，b2是大齿轮，其圆盘编号J321002，第三，设计计算，软齿面闭合齿轮传动：由齿面接触疲劳强度设计确定a，选择Z1和m，齿面弯曲疲劳强度校核，齿面闭合齿轮传动：齿面弯曲疲劳强度设计，齿面接触疲劳强度校核，开式齿轮传动：齿面弯曲疲劳强度设计计算。考虑到磨损对齿厚度的影响，F为25%到50%，示例11-1螺旋输送机驱动中，设计单级齿轮减速器的直齿圆柱齿轮传动。已知：小齿轮(马达)速度为970r/min，小齿轮转速为240r/min，运转时马达的实际输出功率为9千瓦，工作寿命为5年(每年300天工作设定)，单类工作(每节课8h)。解决方案：(1)齿轮材料参考表11-1，通用减速器选择，无特殊要求，大、小齿轮均选择45钢。(2)考虑热处理和牙齿表面硬度选择小生产放置，为了便于处理，软牙齿表面。有关热处理和硬度选择，请参阅表11-1:小齿轮淬火和回火，229-286 HBS，大齿轮精火，169-217 HBS。(3)小齿轮传递的扭矩齿数比。(4)初始负载系数K 尚未确定齿轮参数，因此负载系数K未正确确定，必须预先选取。通常，可以在k=1.7到1.9的范围内进行选择。确认并检查齿轮参数。初始k=1.8。(5)选取齿宽度系数a参考表格11-6，齿轮相对于轴承对称排列，如果选取基准(6-36)，则a=0.4。(6)初始匹配系数普通正齿轮传动a介于1.1和1.9之间。这里是a=1.8。(7)确定每年300天内允许的接触疲劳应力总变化次数：寿命系数(设计指南)、弹性系数(表格11-4)、接触疲劳极限应力(设计指南)、(设计指南)、最小安全系数、表格11-5，在第七部分中，您将选择设计圆柱齿轮时的材料和参数，在第七部分中，您将选择设计圆柱齿轮时的材料和参数，(16)设计结果中心为a=162mm模块m=2；齿数；分度圆直径；齿宽；齿轮精度8步；齿轮材料：小齿轮45钢，淬火和回火，229-286 HBS，大齿轮45钢，正火，169-217 HBS。，第7节圆柱齿轮设计中材料和参数的选择，11-8锥齿轮传动，1，齿的力，圆周：径向力：轴向力：齿轮齿的总法向力Fn可以分解为三个分割力：并且圆周Ft的方向与从动轮的方向相反，移动方向相同。径向力指向各自的轴。轴向力的方向由螺旋方向和齿工作面决定。长方体底面，长方体对角面，即齿法向面，F =Ft/cosa，Fr=F tgan，通常螺旋角： =8到20，2，强度计算，钢标准斜齿轮传动中的接触应力和强度条件对，样式：ZE表示材料弹性系数(表11-4)，齿根弯曲疲劳强度条件，螺旋角系数，检查，设计，检查标准，模块Mn是法向模块YSa是应力修正系数(图11-8)，对应的齿数ZV，表达式中的yga是齿数系数(图11-8)，对应的齿数ZV，设计，设计基准，11-9直齿锥齿轮传动(自学)，1，齿的力，小齿轮宽度中点分度圆直径：假定力集中在齿中点分度圆上。ab=(b/2)sine1，dm1=D1-2ab，=D1-bsin 1，ft的方向与作用中的操控盘上的运动方向相反，在从动轮上与运动方向相同。圆周力：径向力：轴向力：轴向力Fa的方向是两个齿轮的锥形顶部。齿的总法向力Fn可分解为3个分力：sin1=cos2，cos1=sin2，径向力指向各自的轴线。 1 2=90时，例如，Fr1=Fa2，Fa1=Fr2，例如，c .可能认为一对直齿锥齿轮驱动器大致等于齿宽度中点处的等效圆柱齿轮驱动器的强度。亮显等效齿轮的方法，第二种，强度计算，等效圆柱齿轮传动的中心距离：一对=90钢正锥齿轮传动的齿接触强度计算公式为：设计公式：引入齿宽度系数3360R=b/Re，常规选择：u=1至5，R=0.25至0.3，计算结果系数me必须舍入到标准值。齿数3360z112，z2=uz1，系数确定me:获得：设计公式：齿根弯曲应力和强度条件：mm是平均模数，YF是根据相应的齿数选择的：zv=Z1/cose1。平均模块mm与大型结束模块me具有以下关系：齿宽系数：R=b/Re，11-10齿轮的配置，直径较小的钢齿轮，齿根圆直径接近轴直径时，可以将齿轮和轴合并为一个齿轮和轴，这称为齿轮轴。如果齿轮的直径比轴的直径大很多，则必须单独制造齿轮和轴。1 .齿轮轴，2 .实体齿轮，dh=1.6dsLh=(1