机械设计课件20133章齿轮传动.pptx

斜齿轮传动的特点—1、斜齿圆柱齿轮传动的受力分析条件：标准齿轮且忽略摩擦力圆周力径向力轴向力法向力αn—法面压力角αt—端面压力角β—分度圆ββαnFrFnFaFt螺旋角αt齿呈螺旋形；接触线倾斜；重合度大五、斜齿圆柱齿轮传动的强度条件

力的方向圆周力：径向力：和指向各自的轮心同直齿轮轴向力：主动轮上与转向相反与转向相同从动轮上主动轮上用左右手法则判定弯曲四指为转动方向、大指为方向主、从动轮上各对应力大小相等、方向相反Fa1Fa2主动n2n1Ft2n1n2Fa2Fa121Fr2Fr1

C2、斜齿圆柱齿轮传动齿面接触疲劳强度计算斜齿轮的强度当量直齿圆柱齿轮的强度相当于当量直齿圆柱齿轮（假想齿轮）：模数=斜齿轮法面模数mn压力角=斜齿轮法面压力角αn齿数=当量齿数zv=z/cos3β分度圆直径dv=d/cos2β法向力=斜齿轮的法向力Fn把斜齿圆柱齿轮的强度计算问题转化成直齿圆柱齿轮的强度计算问题dv

将斜齿轮的当量齿轮相应参数代入直齿轮：其中节点区域系数齿数多取小值螺旋角系数重合度系数材料系数同直齿轮

校核式：尺寸相同时：斜齿轮承载能力大于直齿轮斜齿轮尺寸小于直齿轮外载和材料相同时：由于比直齿轮小，且斜齿轮的ZEZHZεZβ＜直齿轮的ZEZHZε原因：●重合度大，同时啮合的齿数多●接触线是倾斜的（大于齿宽b）●当量齿轮直径大（dv=d/cos2β），齿廓平直

设计式：精确计算d1、d2，至少精确到小数点后两位设计出d1后，其他几何参数计算：初步选定齿数z1（闭式软齿面：20~40；闭式硬齿面或开式：17～25）初步选定螺旋角β，常用10°~15°计算mn=d1cosβ/z1，向上圆整成标准值且mn≥1.5计算中心距a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/(2cosβ)，并圆整反算β=cos-1[mn(z1+z2)/2a]，精确到秒注意：应使：

将斜齿轮的当量齿轮相应参数代入3.轮齿弯曲疲劳强度条件直齿轮：引入螺旋角系数将代入，得设计式：校核式：齿形系数应力修正系数重合度系数

[注](1)按查图表(2)齿数Z多取小值一般取倾斜接触线长度随啮合位置变化(3)大时取小值齿根弯曲应力变化引入螺旋角系数(4)与比值大的强度差、代入强度条件式由于比直齿轮小，且结论：◎斜齿轮的强度等同于其当量直齿轮的强度◎条件相同时，斜齿轮的强度大于直齿轮

▲用于两相交轴之间的传动▲轮齿分布在锥面上，逐渐收缩▲载荷沿齿宽分布不均b0.4b只讨论轴交角为90°的直齿锥齿轮Fn1、锥齿轮传动的特点▲振动和噪声较大，v≤5m/s▲齿形有直齿、斜齿、曲线齿等▲大端参数定义为标准值为简化计算，假定：●法向力Fn作用于齿宽中点●锥齿轮的强度＝齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮的强度0.5bFn大端六、直齿圆锥齿轮传动的强度条件

2、直齿锥齿轮传动及齿宽中点当量齿轮的主要参数1)直齿锥齿轮传动的主要参数因大端模数m为标准值，故几何计算按大端进行大端分度圆直径：齿数比：u＝z2/z1＝d2/d1分度圆锥角：锥距：齿宽系数：齿宽中点分度圆直径：齿宽中点模数：dm1●●

2、齿宽中点当量直齿圆柱齿轮的主要参数dv/2dv中点背锥齿宽中点当量齿轮的概念：当量直齿圆柱齿轮直径：齿数：齿数比：齿宽=锥齿轮齿宽b模数=平均模数mm转矩：

3、锥齿轮传动的受力分析法向力Fn分解成三个分力：圆周力：径向力：轴向力：各力方向：Ft、Fr与圆柱齿轮相同Fa1、Fa2—分别指向各自齿轮的大端

Ft2=－Ft1；Fr2=－Fa1；Fa2=－Fr1n1n2Fr2Fa2Fr1Ft1Fa1Ft2

利用当量直齿圆柱齿轮进行分析计算将当量直齿圆柱齿轮的参数代入，并忽略重合度的影响直齿圆柱齿轮：取有效齿宽beH＝0.85b，得锥齿轮接触强度条件：根据锥齿轮与当量齿轮的几何关系，得校核式：3、直齿锥齿轮齿面接触疲劳强度计算

讨论：ZE、ZH、σHP的查取同圆柱齿轮通常u≤5，限制大齿轮直径，利于锥齿轮加工设计出d1后，其他参数计算：初选z1计算m=d1/z1，并向上取标准值计算d1=mz1、z2、d2、u等R不能圆整！通常取b1＝b2，便于安装调整，保证两轮锥顶重合设计式：小锥齿轮大端分度圆直径

4、直齿锥齿轮齿根弯曲疲劳强度计算同理，根据当量齿轮推出锥齿轮的弯曲强度条件直