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第9章§10-1概述1内啮合齿轮传动按齿向分:§2齿轮传动的主要参数精度等级的选择:规定了1~12个等级;每个精度等级公差分成三个组。据传动的用途、使用条件、传动功率、圆周速度等进行选择;§3齿轮传动的失效形式齿轮的失效发生在轮齿,其它部分很少失效。过载折断直齿轮轮齿折断二、齿面接触疲劳磨损(齿面点蚀)点蚀实例后果:齿廓表面破坏,振动↑,噪音↑,传动不平稳接触面↓,承载能力↓三、齿面胶合——严重的粘着磨损常发生于开式齿轮传动。五、齿面塑性流动从动轮2:vs背离节线,Ff指向节线,塑变后在齿面节线处形成凸脊。齿面塑性流动设计准则§4齿轮材料及热处理齿轮的精度等级一般为7~8级;用于强度、精度和速度要求不高的一般机械。HB>350的硬齿面齿轮:常用20、20Cr、20CrMnTi表面渗碳淬火,HRc55~65(用于较大冲击,需磨齿);或用45、40Cr表面淬火HRc45~65(用于中等冲击,可需磨齿);两齿轮的硬度可相同火小齿轮略高,精度可达4~5级;用于高速、重载及精密机械中。铸钢:当齿轮直径大于400~500mm时采用;常用ZG350、ZG450正火及回火处理。铸铁:常用HT150、HT200、QT500等;用于开式、低速、轻载、无冲击场合。非金属材料:根据用途选用;如胶木、尼龙等。§6圆柱齿轮传动的载荷计算方向:Ft:在主动轮上与旋转方向相反;在从动轮上则相同;Fr:由作用点各自指向自己的轮心。由于rb1不变,当T1不变,则Fn1也不变,故不管Fn1作用点在那里,Fn1大小都不变,这就是齿轮传动平稳的原因。Ft2力的关系;力的方向:Ft:在主动轮上与旋转方向相反;在从动轮上则相同;Fr:由作用点各自指向自己的轮心。轴向力Fa的判断:从齿的工作面沿轴线指向齿体;主动轮左右手螺旋法则:首先判断主动轮的旋向;主动轮为左旋就用左手,反之用右手;四个手指弯向主动轮旋转方向;则大拇指指向即为主动轮上Fa1方向。螺旋角β的选取:由于轴向力Fa与tanβ成正比。为不使轴承受过大的轴向力,斜齿轮β=8°~20°,人字齿β=15°~40°。举例:计算载荷:名义圆周力:据名义转矩求得的圆周力;计算载荷(实际圆周力)Ftc:考虑各种因素的影响所得,一般比名义圆周力大使用系数KA:考虑啮合的外部因素引起的动载荷而引入的系数;动载系数KV:考虑啮合的内部因素(啮合误差<基节误差、齿形误差、轮齿变形>、运转速度)引起的附加动载荷而引入的系数;因必须pb1=pb2才能正确啮合,瞬时传动比才恒定。由于制造误差、弹性变形等原因,两个齿轮的基圆齿距不完全相等,造成ω2不定,产生附加动载荷;圆周速度增加,齿轮质量增加,动载荷增加;齿轮精度增加,动载荷降低,故应限制Vmax;基节误差的影响:当pb2>pb1:当pb2<pb1:随后一对轮齿进入正常啮合,这必使ω2忽然变化,产生动载荷,出现冲击、振动和噪音。为减少动载荷,重要的齿轮最好用修缘齿:齿间载荷分配系数Kα:影响载荷在各齿对间的分配不均匀性;齿轮啮合时,因εα>1,因此工作时是单对和双对齿啮合交替进行;由于制造误差和轮齿变形等原因,载荷在各啮合齿对间的分配不均匀;该系数就是考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均的系数,它取决于轮齿啮合刚度、基圆齿距误差、修缘量、跑合量等因素;对于标准和未经修缘的齿轮传动:齿向载荷分配系数Kβ:由于轴的变形、轴承位移以及制造、安装误差,将导致齿轮副相互倾斜及轮齿扭曲;该系数考虑使轮齿沿接触线载荷分布不均匀现象的影响;齿轮在轴间不对称布置:在扭矩的作用下,轮齿的变形:改善齿向载荷分布不均的措施:靠近转矩输入端,轮齿所受载荷较大。§7直齿圆柱齿轮传动的强度计算小齿轮轮齿受力一对齿轮啮合时,可将齿廓啮合点曲率半径ρ1和ρ2视为接触圆柱体的半径;在节点C处,一般只有一对齿啮合,点蚀往往先在节线附近的齿根表面出现;接触疲劳强度计算常以节点为计算点;注意:以上对标准齿轮和变位齿轮均适用;[σH]选两齿轮中小的代入;(因材料、热处理不同[σH1]≠[σH2])一对啮合的齿轮,σH相同而[σH]不同;即σH1=σH2。齿轮传动的σH主要取决于齿轮的直径d(或中心距a)d1(a),b,σH,疲劳强度变好。采用正变位、斜齿轮可提高齿轮的强度。接触疲劳强度取决于齿轮的直径,模数的大小由弯曲强度确定。参数选择:综合曲率半径:接触线总长L和重合度系数Zε:L影响单位齿宽上的载荷,L,单位齿宽上载荷;εα,L,则单位接触载荷:Zε用来考虑εα对单位齿宽载荷的影响。节点区域系数ZH:,这是考虑节点处齿廓曲率对σH的影响。齿宽系数ψd=b/d1:b,σH,当σH不变