1、五、斜齿圆柱齿轮传动的强度条件,1. 斜齿轮强度计算的特点,(1) 当量齿轮的概念,过斜齿轮分度圆柱螺旋线上 C 点， 作齿线的法面 n-n,剖面与分度圆柱的交线为椭圆,以椭圆端点C的曲率圆为直齿轮的分度圆、,此直齿轮的齿形与斜齿轮法面齿形相似，,该直齿轮为斜齿轮的当量齿轮,当量齿数,(2) 计算特点,一对斜齿轮啮合相当于它们的 当量直齿轮啮合,斜齿轮强度计算可转化为 当量直齿轮的强度计算,(1) 力的分解 (以小齿轮为对象),法面内：,2. 受力分析,径向力,当量齿轮的圆周力,切面内：,(2) 力的大小,圆周力,轴向力,(3) 力的方向,圆周力：,径向力：,同直齿轮,轴向力：,左旋齿轮用左手
2、法则,右旋齿轮用右手法则,主、从动轮上各对应力大小相等、方向相反,3. 齿面接触疲劳强度条件,将斜齿轮的当量齿轮相应参数 代入直齿轮的公式,校核式：,设计式：,螺旋角系数,重合度系数,4. 轮齿弯曲疲劳强度条件,设计式：,校核式：,将斜齿轮的当量齿轮相应参数 代入直齿轮的公式,1. 直齿圆锥齿轮强度计算的特点,(1) 当量齿轮的概念,过分度圆锥C点作垂直于CO的CO1,以OO1为轴、O1C为母线的圆锥称为该圆锥的背锥,该直齿轮为锥齿轮的当量直齿轮,(2) 计算特点,一对锥齿轮强度计算可转化为,以O1C为分度圆半径 以锥齿轮大端模数 m 为直齿轮模数 取标准压力角,齿宽中点处的当量直齿轮的强度计
3、算,球面渐开线齿形,投影,背锥面,展开,平面齿廓曲线,六、直齿圆锥齿轮传动的强度条件,2. 受力分析,(1) 力的大小 (以小齿轮为对象),径向力,当量齿轮的径向力,圆周力,轴向力,(2) 主、从动轮上力的关系,(3) 力的方向,圆周力：,径向力：,同 直 齿 轮,轴向力：,3. 齿面接触疲劳强度条件,将锥齿轮齿宽中点的当量齿轮 参数代入直齿轮公式,校核式：,设计式：,同直齿轮,齿宽系数,4. 轮齿弯曲疲劳强度条件,校核式：,设计式：,将锥齿轮齿宽中点的当量齿轮 参数代入直齿轮公式,按当量齿数查图表,齿宽系数,七、齿轮传动的精度,1. 齿轮的检验项目, 三个公差组,精度等级,公差组 I 齿轮一
4、转时回转角误差,公差组 II 瞬时传动比变化,公差组 III 影响接触精度,2. 齿轮副的侧隙,由,齿厚极限偏差 Es,中心距极限偏差 a,保证,制造误差,受热膨胀,存油,需要留有侧隙,7-6-6 G M GB10095-88,齿厚下偏差,齿厚上偏差,第 III 公差组的精度等级,第 II 公差组的精度等级,第 I 公差组的精度等级,八、齿轮传动的设计,1. 齿轮传动强度设计步骤,(1) 根据工作条件、材料等分析轮齿可能失效形式,装置型式：,开式 闭式 半开式,工作情况：,低速 高速 重载 轻载,材料：,硬齿面 硬度350HBS 软齿面 硬度350HBS,(2) 建立相应的强度计算式,(3)
5、合理选择有关参数进行计算，确定 a 或 m,(4) 考虑其它可能产生的失效形式，进行强度校核,(5) 几何尺寸计算及结构设计,轮齿具有足够强度和韧性,抵抗轮齿折断,齿面具有较高的硬度和耐磨性,抵抗齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形,高速、重载,体积紧凑,较好的材料及热处理方式,(2) 精度等级,传递功率大,2. 有关参数的选择原则,(1) 材料与热处理方式,圆周速度高,传动平稳,噪声小,较高的 精度等级,(3) 齿数 Z,闭式软齿面齿轮传动,提高平稳性,模数小,降低齿高减小滑动系数,闭式硬齿面、开式、铸铁齿轮传动,适当选多些,切削量小,一般,增大模数提高弯曲强度,大、小齿轮的齿数互质,适当选少些,
6、一般,支承刚度好,对称布置,轴的刚度差,(4) 齿宽系数,悬臂布置,直齿圆锥齿轮,轮齿由大端向小端缩小,载荷沿齿宽分布不均,取小值,取大值,确定齿宽,(5) 模数,取标准值,(6) 分度圆螺旋角,一般取,人字齿轮,九、齿轮的结构与润滑,1. 齿轮的结构,(1) 实心式,当 e (22.5)m 时,做成齿轮轴,(2) 腹板式,(3) 轮辐式,2. 齿轮的润滑,带油轮的油池润滑,喷油润滑,油池润滑,实例：,1) 材料、热处理,闭式斜齿轮传动，单向运转、中等冲击载荷、齿轮对称布置,1,1,266 266 400,2) 确定有关参数,102 92 66,3) 接触强度设计,闭式软齿面传动,4) 弯曲强度校核,3) 弯曲强度设计,闭式硬面传动,齿宽,4) 接触强度校核,三种方案的主要参数,
