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1、12min)/()(3rnKwPnPCd該軸的轉(zhuǎn)速該軸上的功率當(dāng)該軸上有一個(gè)鍵槽，d增大；有兩個(gè)鍵槽，增大然后把d值圓整成整數(shù)3一、齒輪精度（1級(jí)） 7 76 66 6 G M GB10095G M GB100958888齒厚下偏差第公差組精度（平穩(wěn)性精度）第公差組精度（接觸精度）常用精度等級(jí)取7，8，9。選擇參考相關(guān)資料齒厚上偏差7 F L GB1009588第公差組精度（運(yùn)動(dòng)精度）第、 、 公差組精度4齒輪傳動(dòng)二、齒輪傳動(dòng)的失效方式、材料及熱處理 1.輪齒折斷 疲勞折斷 過載折斷齒根彎曲應(yīng)力大；齒根應(yīng)力集中.措施：增大齒根圓角半徑；正變位，增大模數(shù)；強(qiáng)化處理：噴丸、滾壓處理；（一）失效形式
2、5.輪齒折斷6齒輪傳動(dòng) 2.齒面點(diǎn)蝕輪齒在節(jié)圓附近一對(duì)齒受力；載荷大；滑動(dòng)速度低形成油膜條件差；接觸疲勞產(chǎn)生的小裂紋-擴(kuò)展-脫落-凹坑 。7齒輪傳動(dòng) 2.齒面點(diǎn)蝕措施 提高材料的硬度； 加強(qiáng)潤滑，提高油的粘度 8磨損9 相對(duì)滑動(dòng)速度主動(dòng)被動(dòng)10主動(dòng)被動(dòng)相對(duì)滾動(dòng)方向相對(duì)滑動(dòng)方向11齒輪傳動(dòng)3.齒面磨損 砂粒、金屬屑主動(dòng)被動(dòng)措施：加強(qiáng)潤滑；開式改閉式傳動(dòng)1213齒輪傳動(dòng)4.齒面膠合高速重載；散熱不良；滑動(dòng)速度大；齒面粘連后撕脫。措施：減小模數(shù)，降低齒高；抗膠合能力強(qiáng)的潤滑油；材料的硬度及配對(duì)。14.齒面膠合15齒輪傳動(dòng)5.齒面塑性變形被動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)方向主動(dòng)措施：材料的選擇及硬度16磨損、塑性變形17
3、被動(dòng)相對(duì)滑動(dòng)方向主動(dòng)主動(dòng)被動(dòng)彎曲折斷點(diǎn)蝕膠合磨損塑性變形齒輪的失效形式現(xiàn)象與原因？改進(jìn)措施？。18齒輪失效形式閱讀教材P152、153。19（二）齒輪的材料及熱處理1.對(duì)齒輪材料的基本要求：齒面要硬，齒芯要韌。( 齒輪材料對(duì)齒輪的承載能力和結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，合理選擇齒輪材料是設(shè)計(jì)重要內(nèi)容之一。選擇齒輪材料應(yīng)考慮如下要求：齒面應(yīng)有足夠的硬度，保證齒面抗點(diǎn)蝕、抗磨損、抗膠合和抗塑性變形的能力；輪齒芯部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和韌性，保證齒根抗彎曲能力；此外，還應(yīng)具有良好的機(jī)械加工和熱處理工藝性；以及經(jīng)濟(jì)性等要求。20（二）齒輪的材料及熱處理1.對(duì)齒輪材料的基本要求：齒面要硬，齒芯要韌。(經(jīng)濟(jì)性： 毛坯選擇(
4、工藝要求：熱處理方式(硬度選擇：*軟齒面硬度350HBS； *軟齒面齒輪HBS1-HBS23050 * 避免膠合的合適配對(duì)： 軟軟；軟硬；軟鐵；硬硬。21 2.常用齒輪材料（見相關(guān)資料） 鋼 45 、 40Cr、20CrMnTi 鑄鋼 ZG310-570 鑄鐵 HT300、QT500-7 有色金屬： 銅合金、鋁合金 非金屬：夾布塑膠、尼龍齒輪材料選擇查齒輪材料選擇查P155P155表表8-18-122 2.常用齒輪材料 制造齒輪材料以鍛鋼（包括軋制鋼材）為主，其次是鑄鋼、鑄鐵，還有有色金屬和非金屬材料等。（1） 鍛鋼 制造齒輪的鍛鋼中以合金鋼最為常用，不重要的齒輪采用碳鋼。鍛鋼按熱處理方法可分
5、為兩類。23 2.常用齒輪材料 1）調(diào)質(zhì)齒輪用鋼 常用材料有40Cr、42SiMn、35CrMo、40CrNiMo、30CrNi3及45號(hào)碳鋼等。一般經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理后切齒，齒輪精度一般為8級(jí)，高精度切齒可達(dá)7級(jí)，齒面硬度350HBS，稱為軟齒面齒輪。一對(duì)軟齒面齒輪嚙合，由于小齒輪嚙合次數(shù)比大齒輪多，小齒輪易磨損，為了使大、小齒輪壽命接近相等，應(yīng)使小齒輪的齒面硬度比大齒輪高3050HBS。軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。24 2.常用齒輪材料 2）表面硬化齒輪用鋼齒面硬度350HBS的齒輪稱為硬齒面齒輪。輪坯切齒后經(jīng)表面硬化熱處理，形成硬齒面，再經(jīng)磨齒后精度可
6、達(dá)6級(jí)以上。與軟齒面齒輪相比，硬齒面齒輪大大提高齒輪的承載能力，結(jié)構(gòu)尺寸和重量明顯減小，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。我國齒輪制造業(yè)已普遍采用合金鋼及硬齒面、磨齒、高精度、輪齒修形等工藝方法，生產(chǎn)硬齒面齒輪。常用表面硬化熱處理主要有：表面淬火；滲碳淬火；滲氮；碳氮共滲。25 2.常用齒輪材料 （2） 鑄鋼 鑄鋼的力學(xué)性能稍低于鍛鋼。當(dāng)齒輪尺寸較大而輪坯難以鍛造時(shí)，可用鑄鋼，切齒前須經(jīng)退火、正火及調(diào)質(zhì)處理。26 2.常用齒輪材料 （3） 鑄鐵 灰鑄鐵的抗彎及耐沖擊能力都很差，但它易鑄造、易切削，具有良好的耐磨性和消震性，成本低廉?？捎糜诘退佟⑤d荷不大的開式齒輪傳動(dòng)。球墨鑄鐵的強(qiáng)度比灰鑄鐵高得很多，具有良
7、好的韌性和塑性。在沖擊不大的情況下，代替鋼制齒輪。27 2.常用齒輪材料 （4） 有色金屬和非金屬材料有色金屬（如銅合金、鋁合金）用于有特殊要求的齒輪傳動(dòng)。非金屬材料的使用日益增多，常用有夾布膠木和尼龍等工程塑料，用于低速、輕載、要求低噪聲而對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合。由于非金屬材料的導(dǎo)熱性差，故需與金屬齒輪配對(duì)使用，以利于散熱。齒輪材料許用應(yīng)力進(jìn)入28三、齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條件，分析主要失效形式，確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。29三、齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損及彎曲疲勞折斷，目前對(duì)磨損尚無成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，故通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算
8、，并將模數(shù)增大10%20%，以考慮磨損的影響。30 對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕，其次是彎曲疲勞折斷。故先按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒根疲勞折斷，其次是齒面疲勞點(diǎn)蝕。故先按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。三、齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則31四、圓柱齒輪的計(jì)算載荷名義載荷：ttcFKF計(jì)算載荷dTFnPTt21055. 9632載荷系數(shù)載荷系數(shù)K K 工工 作作 機(jī)機(jī) 械械 載荷載荷特性特性 原原 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)多缸內(nèi)多缸內(nèi)燃機(jī)燃機(jī)單缸內(nèi)單缸內(nèi)燃機(jī)燃機(jī) 均勻加料的運(yùn)輸機(jī)和加料機(jī)、均勻加料的運(yùn)輸機(jī)
9、和加料機(jī)、輕型卷揚(yáng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、輕型卷揚(yáng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、機(jī)床輔助傳動(dòng)機(jī)床輔助傳動(dòng)均勻、均勻、輕微輕微 沖擊沖擊11.2 1.21.6 1.61.8 不均勻加料的運(yùn)輸機(jī)和加料機(jī)、不均勻加料的運(yùn)輸機(jī)和加料機(jī)、重型卷揚(yáng)機(jī)、球磨重型卷揚(yáng)機(jī)、球磨機(jī)、機(jī)床主傳動(dòng)機(jī)、機(jī)床主傳動(dòng) 中等中等沖擊沖擊 1.21.6 1.61.8 1.82.0 沖床、鉆機(jī)、軋機(jī)、破碎機(jī)、沖床、鉆機(jī)、軋機(jī)、破碎機(jī)、挖掘機(jī)挖掘機(jī) 大的大的沖擊沖擊 1.61.8 1.92.1 2.22.433五、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 （一） 輪齒的受力分析112dTFttgFFtrcostnFF 11611055. 9nPT34直齒圓柱齒輪的受力分析3
10、5齒輪傳動(dòng)（二）直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算齒輪節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力)11(1222121EELFVH1118 .1891222121EEZE設(shè)：sin2iid2ZbL 12sin11221uudV36齒輪傳動(dòng)（二）直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算HHEHuubdKTZZ1211校核式：K載荷系數(shù)ZE彈性系數(shù)，查表8-6ZH區(qū)域系數(shù)，取ZH=2.5u齒數(shù)比 Z2 / Z1 b齒寬，b1-b2=5mm,用b2代入計(jì)算 37齒輪傳動(dòng)（二）直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算3211)(12HHEdZZuuKTd設(shè)計(jì)公式：代入得：令齒寬系數(shù)1dbd齒寬系數(shù)查表齒寬系數(shù)查表8-8.8-8.38齒輪傳
11、動(dòng)（二）直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算HHuubdKT1688211校核式：3211) 1(43.76HduuKTd設(shè)計(jì)公式：若兩齒輪材料都選用剛時(shí)，MPaZE8 .189代入公式得：39齒輪傳動(dòng)（二）直齒圓柱齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)用公式注意：1）兩齒輪的接觸應(yīng)力相等；2）兩齒輪的許用接觸應(yīng)力不同，應(yīng)取較小值進(jìn)行計(jì)算；3）齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒輪的直徑或中心距的大小有關(guān)，而與模數(shù)無關(guān)。21HH 21HHHEHuubdKTZZ1211校核式：40齒輪傳動(dòng)（三） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算建立力學(xué)模型：假設(shè)全部載荷作用于齒頂；不計(jì)徑向分力產(chǎn)生的壓應(yīng)力；用30切線法確定危險(xiǎn)截面。coscos66
12、cos22ShbFbShFWMtnFcos)(cos)(62mSmhbmFtF41齒輪傳動(dòng)（三） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算FSaFaSaFatFYYmbdKTYYbmKF21178,查表應(yīng)力修正系數(shù)SaY計(jì)入齒根的應(yīng)力集中考慮單對(duì)齒的嚙合點(diǎn)位置cos)(cos)(62mSmhbmFtF78,查表、變位）與齒的形狀有關(guān)（齒數(shù)齒形系數(shù)，F(xiàn)aY42齒輪傳動(dòng)（三）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算FSaFaSaFatFYYmbdKTYYbmKF211校核式78,查表、變位）與齒的形狀有關(guān)（齒數(shù)齒形系數(shù)，F(xiàn)aY78,查表應(yīng)力修正系數(shù)SaY43齒輪傳動(dòng)（三）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算1dbd令代入上式：及：11mzd FSAFa
13、dYYzKTm2211得設(shè)計(jì)式：開式齒輪開式齒輪m m增大增大101015%15%；不小于；不小于1.51.544齒輪傳動(dòng)五、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 小結(jié)小結(jié)1. 應(yīng)力、許用應(yīng)力、強(qiáng)度的關(guān)系兩齒輪彎曲應(yīng)力是否相同？許用應(yīng)力呢？FSaFatFYYYbmKF較小者危險(xiǎn)配對(duì)齒輪SaFaFYY較大者強(qiáng)度高（大）FF2.齒輪彎曲強(qiáng)度比較453.兩輪接觸強(qiáng)度比較較小者更危險(xiǎn)配對(duì)齒輪HHHEHuubdKTZZZ14.268211較小者強(qiáng)度低；HH齒輪傳動(dòng)五、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 小結(jié)小結(jié)46齒輪傳動(dòng)六、齒輪傳動(dòng)的參數(shù)選擇和許用應(yīng)力 （一） 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 1.齒數(shù)比u 壓力角a壓力角 齒厚 曲率半
14、徑 彎曲強(qiáng)度 接觸強(qiáng)度2.小輪齒數(shù)z1（d不變，即中心距a為定值）z1 重疊系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn)； 模數(shù)小，節(jié)約材料及加工量；但抗彎曲差； 齒高減小，降低VS，抗膠合能力強(qiáng)。 開式傳動(dòng) ：z1 =1720；閉式傳動(dòng)：z1 =204047齒輪傳動(dòng)3.齒寬系數(shù) 齒愈寬，直徑和中心距小 但載荷分布不均d（一） 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 4.變位系數(shù) 避免根切；湊中心距、湊傳動(dòng)比；提高強(qiáng)度48齒輪傳動(dòng)（二）齒輪傳動(dòng)許用應(yīng)力 HHNHSZlimFFNFSYlim9888:5 . 125. 11:；查圖；壽命系數(shù)，安全系數(shù)NNFHYZSShnjLN6049（二）齒輪傳動(dòng)許用應(yīng)力 正火處理的結(jié)構(gòu)鋼正火處理的鑄鋼limlimFH彎曲疲勞極限接觸疲勞極限一般取中間MQ偏下值；硬度超過范圍可外插法取值；對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力取70%。50主動(dòng)被動(dòng)主動(dòng)被動(dòng)分析中間齒輪接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的特點(diǎn)分析中間齒輪接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的特點(diǎn)？hnjLN6051七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)m6 . 1？52七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Ld ad wd 54七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Ld ad d w55七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)56七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)57七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58七、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59八、齒輪傳動(dòng)的潤滑（自學(xué)）60自動(dòng)門設(shè)計(jì)套絲機(jī)設(shè)計(jì)高架燈電剪刀排攬裝置冰激凌攪拌機(jī)水果削皮機(jī)停車限位器減速箱自選題目
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