八齿轮传动.ppt

（二）教学的重点与难点 1、轮齿主要几何尺寸的计算 2、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算 3、齿轮传动的设计计算 齿轮传动是靠主动轮的齿廓依次推动从动轮的齿廓来实现的。 因此、不论两齿轮的齿廓形状如何，就其整周而言，两齿轮的传动比总等于齿数的反比，即n1/n2＝z2/z1 但其瞬时传动比却与齿廓的形状有关。 一对相互啮合的轮齿之间的传动 齿轮1以角速度ω1转动并以齿廓K1推动齿轮2的齿廓K2以ω2角速度转动。为保证二齿廓既不分离又不相互嵌入地连续转动，沿齿廓接触点K的公法线n-n方向上，齿廓间不能有相对运动，即二齿廓接触点公法线方向上的分速度要相等， vn1＝vn2＝vn。 按三心定理，公法线n—n与二齿轮连心线的交点C为二齿轮的相对速度瞬心，即二齿轮在C点上的线速度应相等： 三、渐开线参数方程 压力角αK： 渐开线齿廓上K点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 （1）齿数：齿轮圆周上均匀分布的轮齿总数，用z表示。 （2）齿顶圆：过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆, 其直径和半径分别用da和ra表示。 （3）齿根圆：过轮齿根部所作的圆称为齿根圆, 其直径和半径分别用df和rf表示。 （4）齿厚：任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长，用sk表示； （5）齿槽宽：在直径为dk的圆周上, 相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽, 用ek表示。 （6）齿距：在直径为dk的圆周上, 相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距，用pk表示。 显然，pk＝sk+ek。 在直径为dk的圆周长为pkz，同时又等于πdk，即 pkz=πdk ，则dk=pkz/π，令mk=pk/π，称为该圆上的模数。 为了便于设计、制造及互换使用，将齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的齿廓压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径用d表示。分度圆上的压力角取标准压力角20°。分度圆上的齿距用p表示，p与π的比值称为分度圆上的模数，简称模数，用m(㎜)表示，即m=p/π m越大，p越大，轮齿的尺寸也越大，齿轮承受载荷的能力也越高。 三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 标准齿轮：指m、α 、ha*和c*均为标准值，且s=e的齿轮。 正确啮合传动条件 连续传动条件 : 重合度：B1B2与Pb的比值，用ε表示。 1、外啮合传动 1）标准安装 非标准安装(a’只有增大) 2、齿轮齿条啮合 齿轮插刀插齿 ⑴ 齿数z:当中心距确定以后，齿数增多，重合度增大，能提高传动的平稳性，并降低摩擦损耗，提高传动效率。 因此，对于软齿面的闭式齿轮传动，在满足弯曲疲劳强度的前提下，宜采用较多齿数一般取Z1=20~40。 硬齿面的闭式传动或开式传动，齿根抗弯曲疲劳破坏能力有限，宜取较小齿数，以便增大模数，提高轮齿的弯曲疲劳强度，但要避免发生根切，故通常取Z1=20~40。 ⑵ 模数m：模数影响轮齿的抗弯强度，一般在满足轮齿弯曲疲劳强度的条件下，宜取较小的模数，以利增大齿数，减少切齿工作量。 ⑶ 齿数比u：齿数比不宜过大，否则大小齿轮的尺寸相差悬殊，一方面增大了传动装置的结构尺寸，另一方面使大小齿轮承载能力差距拉大。 ⑷ 齿宽系数ψd和齿宽b：由齿轮的强度计算公式可知，增大齿宽系数，可减小齿轮直径和中心距，使得齿轮传动结构紧凑，承载能力高，故齿轮不易过窄。 但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，因此必须合理选择齿宽系数。 二、设计步骤 ⑴ 选择齿轮材料和热处理 ⑵ 确定齿轮传动的精度等级 ⑶ 简化设计计算 ⑷ 计算齿轮的几何尺寸 ⑸ 确定齿轮结构形式和结构尺寸 ⑹ 绘制齿轮零件工作图 2.斜齿轮传动的重合度ε 五、斜齿圆柱齿轮的强度计算 2. 强度计算 （2）齿根弯曲疲劳强度 斜齿轮传动的重合度 —端面重合度，其值等于与斜齿轮端面齿廓相同的直齿轮传动的重合度。 —纵向重合度，即轮齿倾斜而产生的附加重合度。 由上可知，斜齿轮的重合度大于直齿轮，所以传动平稳。 四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和最少齿数 当量齿轮：过斜齿轮分度圆柱齿廓上的任一点C作齿的法面，该法面与分度圆柱面的交线为一椭圆，以椭圆在C点的曲率半径为分度圆半径，以斜齿轮的法面模数为模数，压力角为标准压力角作一直齿圆柱齿轮，其齿形与斜齿轮的法面齿形最接近。这个齿轮称斜齿轮的当量齿轮，齿数ZV称当量齿数。 当量齿数: 标准斜齿轮不产生根切的最小齿数： 1.轮齿的受力分析 力的大小