机械设计 课件 第7章 齿轮传动.ppt

具体影响因素：1）基节误差：制造误差、弹性变形引起。2）齿形误差3）轮齿变形精度↑——→Kv↓4）v↑、齿轮质量↑——动载荷↑（∴不同精度齿轮限制vmax，表7.2）i≠const→ω2≠const→冲击、振动、噪音降低Kv的措施：1）↑齿轮精度2）限制v3）修缘齿（齿顶修削）Chapter7GearDrive3、齿间载荷分配系数Kα考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀的系数。齿轮连续传动条件：εα≥1—→时而单对齿，时而双对齿啮合。Kα取决于精度、轮齿刚度、pb误差、修缘量、跑合量等多种因素。Kα=1用于直齿轮Kα=1~1.4用于斜齿轮，精度低齿面硬度高时取大值。4、齿向载荷分布系数Kβ考虑使轮齿沿接触线产生载荷分布不均匀现象。影响因素制造方面：齿向误差安装方面：轴线不平行等使用方面：轴变形、轮齿变形、支承变形等Chapter7GearDrivea）轴承作非对称布置时，弯曲变形对Kβ的影响。Chapter7GearDrive靠近转矩输入端，轮齿所受载荷较大。差好综合考虑a、b两因素。例：图示减速器哪端输入更好？××××1234b）轮齿扭转变形对Kβ的影响。小齿轮远离输入端！Chapter7GearDriveKβ：图7.11措施：1）↑齿轮及支承刚度；6）齿轮位于远离转矩输入端。5）采用鼓形齿；3）合理选择齿宽；4）↑制造安装精度；2）合理选择齿轮布置形式（对称、非对称、悬臂）Chapter7GearDrive（1）基本公式赫兹公式：当半径为ρ1、ρ2的两圆柱体接触并承载时，理论上为线接触，实际上为面接触（弹性变形）。7.6标准齿轮传动的强度计算1.标准直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算Chapter7GearDrive7.6.1标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算μ——泊松比zE——弹性系数ρ∑——综合曲率半径（表7.6）从知：ρ∑↓——σH↑节点C处ρ∑并非最小值。（2）齿面接触强度的基本假定1）节点处一般仅一对齿啮合，承载较大。2）点蚀往往在节线附近的齿根表面出现。∴接触疲劳强度计算通常以节点为计算点。但：Chapter7GearDrive一对齿轮在节点接触→一对N1、N2为心，ρ1=N1C、ρ2=N2C为半径的两圆柱体在节点处的接触。（3）公式推导1）单位接触线载荷p=Fnc/L总计算载荷：接触线总长L：重合度系数：εα——端面重合度Chapter7GearDrive2）综合曲率半径ρO1O2N1N2Cd1’d2’ρ2ρ1α’α’代入上式：于是：将——校核式Chapter7GearDriveZH：节点区域系数，考虑节点处齿廓曲率对σH的影响。令：——齿宽系数（表7.4）代入上式，得：——设计式（4）说明：1）齿轮传动的σH主要取决于齿轮的直径d（或中心距a）对标准直齿轮传动：ZH=2.52）σH1=σH2强度计算时，[σH]取[σH1]和[σH2]中较小者。一对齿轮必然有：但：材料、热处理不同[σH1]≠[σH2]∴Chapter7GearDrive5）ψd——齿宽系数：承载一定：b↑d1一定：，v↓，Kv↓d1↓a↓→ψd↑→b↑，σH↓ψd↓→b↓，σH↑但ψd↑↑→b↑↑，易承载不均，Kβ↑∴应合理选用ψd保证有效齿宽b：b1≠b2，b=？b1=b2+(5~10)mm，b=b26）许用接触应力[σH]——失效概率为1%时，接触疲劳极限，（图7.24）。SHmin——最小安全系数(表7.5)ZN——接触疲劳寿命系数Chapter7GearDrive稳定载荷时：γ——齿轮每转一周，同侧齿面啮合次数n——齿轮转速r/minth——齿轮设计寿命（h），工作时间不稳定的变载荷时：（指规律性稳定变载荷，已知载荷谱）Nv——当量循环次数ni，thi，Ti——第i个循环中的n，th，TTmax——较长期作用的最大转矩m——指数123(主动)γ1=1γ2=1γ3=1123(主动)γ1=1γ2=2γ3=1Chapter7GearDrive7）分度圆直径d1的初步计算对于设计计算：b、d1未知→Kβ（b、d1）、Kv（v、精度）、Zε(