机械学基础电子教案-第14章

1、1机械学基础课程电子教案机械学基础课程电子教案机械学基础多媒体系列机械学基础多媒体系列CAI课件课件2第第14章章 齿轮传动设计齿轮传动设计一一. . 概述概述1.轮齿折断轮齿折断二二. . 轮齿的破坏形式轮齿的破坏形式3二二. . 轮齿的破坏形式轮齿的破坏形式2.齿面点蚀齿面点蚀4二二. . 轮齿的破坏形式轮齿的破坏形式3.齿面磨损齿面磨损4.齿面胶合齿面胶合5.齿面塑性变形齿面塑性变形5三三. . 直齿圆柱齿轮传动的受力分析与强度计算直齿圆柱齿轮传动的受力分析与强度计算1. .轮齿上的作用力轮齿上的作用力 cos211dTFn 112dTFt tgFFtr 62. .计算载荷计算载荷: :

2、 F计计=KFn，K为载荷系数为载荷系数3.齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算1)1)计算公式计算公式: : HHibaKETi 2sin)1(59. 0213最最大大接接触触应应力力中心距中心距a设计公式设计公式: :2sin)1(59.013ibKETiaH21212EEEEE 综综合合弹弹性性模模量量7对于钢制的标准齿轮对于钢制的标准齿轮E=2.06105N/mm2,=20,sin2=0.64,代入后则代入后则HHibaKTi213)1(336取齿宽系数取齿宽系数 ,则设计公式则设计公式aba321336(1)()HaKTaii中 心 距参数选择和公式说明：参数选择和公式说明：（1

3、）传动比传动比i；（2）齿宽系数齿宽系数a；（4）材料；材料；（3）许用接触应力许用接触应力 H ；轻型减速器轻型减速器 a 0.2-0.4一般减速器一般减速器a 0.4重型减速器重型减速器a 0.4-1.2变速箱中的滑移齿轮变速箱中的滑移齿轮a 0.12-0.284.齿根弯曲强度计算公式和设计公式齿根弯曲强度计算公式和设计公式FFFzbmYKT1212齿根弯曲强度计算公式齿根弯曲强度计算公式9模数模数m设计公式设计公式: :3211)1(4FaFziYKTm齿形系数齿形系数: : coscos62 mSmhYFFFF4.齿根弯曲强度计算公式和设计公式齿根弯曲强度计算公式和设计公式10参数选择

4、和公式说明：参数选择和公式说明：（1）齿数齿数z1 1；（2）许用弯曲应力许用弯曲应力 F ； 3211)1(4FaFziYKTm （3）验算两齿轮的弯曲强度；验算两齿轮的弯曲强度；111211221212FFFFFFFFKTYbm zYY（4）设计设计模数模数m；4.4.齿根弯曲强度计算公式和设计公式齿根弯曲强度计算公式和设计公式11四四. . 齿轮传动链的设计齿轮传动链的设计齿轮传动设计步骤齿轮传动设计步骤：（1 1）选择传动）选择传动类型类型；（2 2）根据总传动比确定传动）根据总传动比确定传动级数级数和各级和各级传动比传动比；（3 3）定）定齿数齿数和和模数模数，计算齿轮各部分尺寸；，

5、计算齿轮各部分尺寸；（4 4）结构设计结构设计；（5 5）误差分析和精度计算；）误差分析和精度计算；1.齿轮传动类型的选择齿轮传动类型的选择122.轮系各级传动比的分配轮系各级传动比的分配(1)(1)确定传动级数确定传动级数( (单级速比的范围：单级速比的范围：参见表参见表13-213-2) )a. .按误差最小分配传动比的原则按误差最小分配传动比的原则(2)(2)分配各级传动比的原则分配各级传动比的原则b.b.按最小体积要求分配传动比按最小体积要求分配传动比结论：各级传动比相等结论：各级传动比相等假设：假设：各齿轮宽度均相同；各齿轮宽度均相同；各齿轮主动轮的分度圆直径均相等；各齿轮主动轮的分

6、度圆直径均相等；材料相同；忽略轴与轴承的体积材料相同；忽略轴与轴承的体积13122122()2KnKniii - 总传动比总传动比n - 传动级数传动级数iK - 任一级的传动比任一级的传动比K - 第几级第几级例题例题: :已知某齿轮减速器中，已知电机转速为已知某齿轮减速器中，已知电机转速为3 3500r/min，输出轴转，输出轴转速为速为10r/min，四级齿轮传动，四级齿轮传动, ,按三种原则分配各级齿轮的传动比。按三种原则分配各级齿轮的传动比。c.c.按最小转动惯量分配传动比按最小转动惯量分配传动比3. 确定各级齿轮的齿数和模数确定各级齿轮的齿数和模数1.齿数的确定齿数的确定: :2.

7、模数模数m的确定的确定按强度条件定按强度条件定按结构工艺条件定按结构工艺条件定类比法类比法144. 齿轮传动的结构设计齿轮传动的结构设计齿轮轴齿轮轴组合式齿轮组合式齿轮组合式齿轮组合式齿轮15（1）调整中心距调整中心距（2）接触弹簧法接触弹簧法回差回差-主动轮反转时主动轮反转时, ,从动轮滞后的角度从动轮滞后的角度5. 齿轮传动的回差及消除的方法齿轮传动的回差及消除的方法16（3）双片齿轮法双片齿轮法1714.2 机械传动总论机械传动总论一一. . 机械传动的功能机械传动的功能1. 实现运动形式的变换实现运动形式的变换2. 实现增速、减速或变速运功；实现增速、减速或变速运功；3. 实现远距离的

8、运功和动力的传递；实现远距离的运功和动力的传递；4. 实现运功的合成和分解；实现运功的合成和分解；机械中传动系统的作用：机械中传动系统的作用：将原动机或原动构件的将原动机或原动构件的运动和动力运动和动力传传给给工作构件工作构件（执行机构）（执行机构）加法机构加法机构185. 获得大的机械效益；获得大的机械效益；12112 12TTi T转矩191. 机械效率机械效率 23PP 出总承齿入总效率二二. . 机械传动的效率、功率和转矩的计算机械传动的效率、功率和转矩的计算202. 功率功率P22PP 齿入承轴 输入功率已知输入功率已知输入功率（P入入）和各部分效率（和各部分效率（ 承承、 齿齿），求传动系统中），求传动系统中各轴和各级齿轮传动的功率各轴和各级齿轮传动的功率P P33PPP 齿222入承承齿轴 输入功率11)PP入承(齿轮PPPP 323入入出承承总齿输率功出22PPP 22入承承齿齿轮213. 转矩转矩T1 11NNNTTi任意两轴转矩关系22一台带式运输机根据工作要求，运输带的工作压力一台带式运输机根据工作要求，运输带的