1、第八章 齿轮传动,81 概 述,一、齿轮传动的特点,二、齿轮传动的主要类型,1、按传动轴相对位置,平行轴齿轮传动， 相交轴齿轮传动， 交错轴齿轮传动,优点：1）传动效率高 2）传动比恒定 3）结构紧凑 4）工作可靠、寿命长 缺点：1）制造、安装精度要求较高 2）不适于中心距a较大两轴间传动 3）使用维护费用较高 ）精度低时、噪音、振动较大,2、按工作条件,3、按齿形,渐开线常用 摆线计时仪器 圆弧承载能力较强,开式适于低速及不重要的场合 半开式农业机械、建筑机械及简单机械设备只有简单防护罩 闭式润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等的齿轮传动中,82 齿轮传动的失效形式与设计准则,一、失效形
2、式,1、轮齿折断*,2、齿面疲劳点蚀*,3、齿面磨损,4、齿面胶合,5、齿面塑性变形,二、设计准则,闭式软齿面齿轮传动 ：主要失效形式：齿面疲劳点蚀 设计准则： 先按齿面接触疲劳强度准则设计 （定出尺寸），然后校核齿根弯曲疲劳强度,闭式硬齿面齿轮传动 ：主要失效形式：齿根弯曲疲劳折断 设计准则： 先按齿根弯曲疲劳强度准则设计 （定出尺寸），然后校核齿面接触疲劳强度,开式齿轮传动 ：主要失效形式：齿面磨损 齿根弯曲疲劳折断 设计准则： 按齿根弯曲疲劳强度准则设计，放大模数考虑磨损的影响,83 齿轮材料及其选择,一、常用的齿轮材料,1、钢,（1）锻钢,（2）铸钢,2、铸铁,3、非金属材料,二、几点
3、说明,4、一对钢制软齿面齿轮，要求小齿轮硬度高出大齿轮30-50 HBS,原因：1）小齿轮齿根强度较弱,2）小齿轮的应力循环次数较多,3）当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿 轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度,1、对齿轮材料的基本要求是齿面要硬，齿芯要韧（可借助热处理实现）,2、热处理后，齿面硬度=350HBS的称为软齿面，反之为硬齿面,3、有广泛采用硬齿面的趋势,84 直齿圆柱轮强度计算,一、齿轮上的载荷分析,1、公称载荷 齿面接触线上的法向载荷Fn名义载荷,Fn,Ft = Fn cos = 2T1/d1Fr = Ft tg,2、计算载荷和载荷系数,Ft1
4、和Ft2、Fr1和Fr2大小相等，方向相反,K = KA KV K,应尽量减小K：限制速度v适当增大齿宽b，=d = b/d1,二、齿面接触疲劳强度计算,1、齿面接触应力 计算,两圆柱体间接触应力的计算赫兹公式, 啮合点齿廓综合曲率半径, 弹性影响系数,2、接触疲劳强度的校核公式,P109 式（8-8a）,3、接触疲劳强度的设计公式,P110 式（8-11）,4、许用接触应力,注意：,代入设计公式及校核公式中 的 H应该是二者中？,三、齿根弯曲疲劳强度计算,M = Fn cos hW = (1/6) b s2,1、齿根弯曲应力计算,YFa：只与齿形有关的系数（见表8-8）,2、齿根弯曲强度校核
5、公式,齿宽系数,3、齿根弯曲疲劳强度的设计公式,YFa,4、许用弯曲应力 F,注意：,F1 = F2,F 1 = F2,校核公式？代入设计公式中的 （YFa / F）应该 是二者中？,3、软齿面按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度,4、在其它参数相同的条件下，弯曲疲劳强度与m成正比（m增，齿根厚度增），接触疲劳强度与d1或中心距a成正比。,四、关于齿轮强度计算的注意事项：,2、接触强度计算公式中， ，,8-5 斜齿圆柱齿轮强度计算,一、轮齿的受力分析,力的方向,圆周力Ft主反从同,径向力Fr指向各自的轮心,轴向力Fa主动轮的左右手螺
6、旋定则,根据主动轮轮齿的旋向（左旋或右旋）伸左手或右手，四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。,o,力的大小,圆周力,轴向力,径向力,1,二、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算,1、齿面接触疲劳强度计算,2、齿根弯曲疲劳强度计算,8-6 直齿圆锥齿轮强度计算,重点：受力分析,8-7 齿轮的结构设计,1、齿轮轴,e2mt（1.6m锥齿）,2、实心齿轮,e2m，da160mm,3、腹板式齿轮,da500mm,4、轮辐式齿轮,400mmda1000mm,5、组合式齿轮,轮毂与齿圈采用不同材料,8-8 齿轮传动的润滑,一、润滑方式,1、V12m/s喷油润滑,二、润滑剂的选择,
