单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械设计基础第10章,*,机械设计基础第10章,2024/11/17,机械设计基础第10章,机械设计基础第10章2023/10/9机械设计基础第10章,1,10,第一节,齿轮传动的失效形式和计算准则,齿轮传动的失效形式,轮齿折断,疲劳点蚀,齿面胶合,齿面磨粒磨损,齿面塑性变形,开式传动,齿轮外露，不能保证良好润滑，且灰尘、杂质易使齿面较快磨损，因而只宜用于低速传动。,半式传动,齿轮封闭，可保证良好润滑、密封和工作环境。,机械设计基础第10章,10第一节 齿轮传动的失效形式和计算准则 齿轮传动的失效形式,2,10,第二节,齿轮的材料及热处理,常用的齿轮材料是钢、铸铁，有时也采用非金属材料。,一、钢及其热处理,优质碳素钢,合金结构钢,表面淬火,渗碳淬火,调质,正火,渗氮,软齿面,铸钢毛坯,机械设计基础第10章,10第二节 齿轮的材料及热处理 常用的齿轮材料是钢、铸铁，有,3,10,二,、铸铁,三,、非金属材料,一般用于高速、轻载的齿轮传动。,可以明显降低噪声。常用材料有,尼龙,、,夹布胶木,等。,灰铸铁,：铸造性能、加工性能、减磨性能、抗点蚀和抗胶合性能均较好；但抗弯强度、耐冲击和面磨损性能较差。,球墨铸铁,：有较高的力学性能，有时用来代替铸钢。,机械设计基础第10章,10二、铸铁灰铸铁：铸造性能、加工性能、减磨性能、抗点蚀和抗,4,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,5,10,第三节,齿轮传动的精度,渐开线圆柱齿轮和锥齿轮精度有12个精度等级；,根据运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性的要求，每个等级的公差分三组。,机械设计基础第10章,10第三节 齿轮传动的精度 渐开线圆柱齿轮和,6,10,第四节,直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷,一、齿轮上的作用力,机械设计基础第10章,10第四节 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 一、齿轮上的,7,10,圆周力,径向力,法向力,作用在主动轮和从动轮上各对力的,大小相等，方向相反（如右图）。,机械设计基础第10章,10 圆周力机械设计基础第10章,8,10,二、计算载荷,修正载荷的系数，包括使用系数,K,A,、动载系数,K,V,、齿间载荷分配系数,K,及齿向载荷分布系数,K,。,则,使用系数,K,A,考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。,机械设计基础第10章,10二、计算载荷考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的,9,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,10,10,动载系数,K,V,考虑齿轮制造精度、运转速度对轮齿内部附加动载荷影响的系数。,机械设计基础第10章,10动载系数KV考虑齿轮制造精度、运转速度对轮齿内部附加动,11,10,齿间载荷分配系数,K,考虑同时啮合的各对轮齿是载荷分配不均匀影响的系数。,机械设计基础第10章,10齿间载荷分配系数K考虑同时啮合的各对轮齿是载荷分配不,12,10,齿向载荷分配系数,K,考虑沿齿宽方向载荷分布不均对应力影响的系数。,机械设计基础第10章,10齿向载荷分配系数K考虑沿齿宽方向载荷分布不均对应力影,13,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,14,10,第五节,直齿圆柱齿轮传动的强度计算,一、轮齿弯曲疲劳强度计算,计算依据,齿根弯曲应力计算,式中,机械设计基础第10章,10第五节 直齿圆柱齿轮传动的强度计算一、轮齿弯曲疲劳强度计,15,10,齿根计算弯曲应力为,机械设计基础第10章,10齿根计算弯曲应力为机械设计基础第10章,16,10,轮齿弯曲疲劳强度计算,导出按模数设计的公式,机械设计基础第10章,10轮齿弯曲疲劳强度计算机械设计基础第10章,17,10,轮齿弯曲疲劳许用应力,机械设计基础第10章,10轮齿弯曲疲劳许用应力机械设计基础第10章,18,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,19,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,20,10,二、齿面接触疲劳强度计算,计算依据,齿面接触应力计算,整理后，齿面接触疲劳的理论应力,机械设计基础第10章,10二、齿面接触疲劳强度计算机械设计基础第10章,21,10,小轮,大轮,机械设计基础第10章,10小轮机械设计基础第10章,22,10,齿面接触疲劳强度计算,设计公式为,轮齿接触疲劳许用应力,机械设计基础第10章,10齿面接触疲劳强度计算机械设计基础第10章,23,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,24,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,25,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,26,小齿轮齿数,z,1,的选择,齿宽系数,d,的选择,模数的选择,对修正载荷、修正,计算应力、修正许,用应力的系数和疲,劳极限等数据,设计步骤,10,三、齿轮传动设计参数的选择和设计步骤,设计要求：确定齿轮传动的主要参数、几何尺寸、齿轮结构、精度等级，最后绘出工作图。,1)选择齿轮材料、热处理,及精度等级,2)承载能力计算,3)当用设计公式初步计算,齿轮的分度圆直径d1时,的各系数,4)计算齿轮的几何尺寸,5)确定齿轮的结构尺寸,6)绘制齿轮的工作图,机械设计基础第10章,小齿轮齿数z1的选择齿宽系数d的选择10三、齿轮传动设,27,10,第六节,斜齿圆柱齿轮传动的强度计算,一、轮齿的受力分析,机械设计基础第10章,10第六节 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算一、轮齿的受力分析机械,28,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,29,10,二、齿根弯曲疲劳强度计算,核算公式,设计公式,机械设计基础第10章,10二、齿根弯曲疲劳强度计算机械设计基础第10章,30,10,三、齿面接触疲劳强度计算,核算公式,设计公式,机械设计基础第10章,10三、齿面接触疲劳强度计算机械设计基础第10章,31,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,32,10,第七节,直齿圆锥齿轮传动的强度计算,一、轮齿上的作用力,机械设计基础第10章,10第七节 直齿圆锥齿轮传动的强度计算一、轮齿上的作用力机械,33,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,34,10,二、轮齿弯曲疲劳强度计算,核算公式,设计公式,机械设计基础第10章,10二、轮齿弯曲疲劳强度计算机械设计基础第10章,35,10,三、齿面接触疲劳强度计算,核算公式,设计公式,机械设计基础第10章,10三、齿面接触疲劳强度计算机械设计基础第10章,36,10,第八节,齿轮的结构,一、锻造齿轮,齿轮轴,机械设计基础第10章,10第八节 齿轮的结构一、锻造齿轮机械设计基础第10章,37,10,盘式齿轮,机械设计基础第10章,10盘式齿轮机械设计基础第10章,38,10,辐板式齿轮,机械设计基础第10章,10辐板式齿轮机械设计基础第10章,39,10,二、铸造齿轮,机械设计基础第10章,10二、铸造齿轮机械设计基础第10章,40,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,41,10,第九节,齿轮传动的润滑及效率,一、齿轮传动的润滑,闭式齿轮传动的润滑,润滑方式的选择,机械设计基础第10章,10第九节 齿轮传动的润滑及效率一、齿轮传动的润滑机械设计基,42,10,润滑油的选择,开式齿轮传动的润滑,人工定期加油润滑,机械设计基础第10章,10润滑油的选择机械设计基础第10章,43,10,二、齿轮传动的效率,闭式齿轮传动的功率损耗包括：,总效率为,轮齿啮合磨擦损耗,轴承中的磨擦损耗,齿轮的搅油损耗,机械设计基础第10章,10二、齿轮传动的效率轮齿啮合磨擦损耗机械设计基础第10章,44,10,机械设计基础第10章,10机械设计基础第10章,45,10,第十节,圆弧齿轮传动简介,一、单圆弧齿轮传动,机械设计基础第10章,10第十节 圆弧齿轮传动简介一、单圆弧齿轮传动机械设计基础第,46,10,圆弧齿轮传动具有下列特点：,1)圆弧齿啮合时，理论上为点接触，实际摩合后为面接触。,2)单圆弧齿啮合传动时，只有一条平行于齿轮轴线的啮合线。,3)比渐开线齿轮具有较高的抗疲劳点蚀能力。,4)有利于油膜形成，齿面磨损小，磨擦损失小，传动效率高。,5)无根切现象，小齿轮齿数可以很少，因此可减少齿轮尺寸。,6)加工主要为滚切，且只需一把滚刀。,机械设计基础第10章,10 圆弧齿轮传动具有下列特点：机械设计基础第10章,47,10,二、双圆弧齿轮传动,机械设计基础第10章,10二、双圆弧齿轮传动机械设计基础第10章,48,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,2024/11/17,机械设计基础第10章,演讲完毕，谢谢听讲!再见，see you again3rew,49,