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1、学时：2学时 课题：标准直齿圆柱齿轮传动设计 目的：掌握标准直齿圆柱齿轮传动的 参数确定及强度计算 重点：标准直齿圆柱齿轮传动的 参数确定及强度计算 难点：标准直齿圆柱齿轮传动的参数确定 教学方法：多媒体,第10章 齿轮传动,10.8.2 设计准则,软齿面( 350HBS) :齿面点蚀,硬齿面( 350HBS) :轮齿折断,齿面接触疲劳强度设计(求出d1),齿根弯曲疲劳强度设计(求出m),10.8 齿轮传动的失效形式与设计准则, 校核式,齿面接触强度计算公式,设计式,载荷一定时，欲接触强度，可：,相等,不一定, d1 （或a ）、 b（适当） H 改善材料和热处理 H,决定接触强度的关键参数是
2、：,分度圆直径d1或中心距a,应用设计式时， H=,取： H 1、H2中较小值, 校核式,齿根弯曲强度计算公式,设计式,载荷一定时，欲弯曲强度，可：,不一定,不一定,m、 b（适当） F ； 改善材料和热处理 F。,决定弯曲强度的关键参数是：,模数m,应用设计式时，YFa YSa /F=,将d1mz1、b=dd1= dmz1代入校核公式，整理得设计公式为,10.10 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算,1、齿数z=17,在d或 a保持不变的条件下: (1)z传动平稳性磨损 效率 (2)zm 齿高金属切削量(节省制造费用) (3)zm 齿根弯曲强度（硬齿面） (4)z1z2 (z2=iz1),10.
3、14 标准齿轮传动的设计计算,10.14.1 设计参数的选择,d 一定时， zm齿坯尺寸切削量,z1的选择原则： 闭式软齿面：承载能力主要取决于齿面接触疲劳强度， 齿根弯曲疲劳强度一般都富裕。 为提高传动的平稳性，以齿数多些为好。 一般取：z1 =2440 闭式硬齿面齿轮传动及开式（或半开式）： 承载能力主要取决于齿根弯曲疲劳强度。 为使m不致过小，故齿数不宜过多。 一般取: z1 =1720,10.14 标准齿轮传动的设计计算,10.14.1 设计参数的选择,2、模数m(标准化),结论: 在保证弯曲强度条件下取较小的m,主要影响齿根弯曲强度， 可按弯曲强度条件设计。,10.14.1 设计参数
4、的选择,10.14 标准齿轮传动的设计计算,m F m F,但 齿高 金属的切削量,3、传动比i,(1)i8时，一级齿轮传动 i8时，二级或多级传动,10.14.1 设计参数的选择,10.14 标准齿轮传动的设计计算,不好,3、传动比i,(1)i8时，一级齿轮传动 i8时，二级或多级传动,(2) 一对直齿圆柱齿轮的传动比i35 一对斜齿圆柱齿轮传动比i58 一对直齿圆锥齿轮传动比i3,最大i57.5,10.14.1 设计参数的选择,10.14 标准齿轮传动的设计计算,4、齿宽系数 d ： d=b2/d1,当d1一定时： d b 2承载能力但载荷沿齿宽分布不均性 传动能力 因此，必须根据齿轮布置
5、+齿面硬度合理地选择d,10.14 标准齿轮传动的设计计算,一般查表,取 : d=0.21.4,为了补偿加工和安装误差, 一般小齿轮宽度比大齿轮要宽, b1=b2+(510)mm,4.齿宽系数d:,10.14 标准齿轮传动的设计计算,4.齿宽系数d:,10.14 标准齿轮传动的设计计算,4.齿宽系数d:,10.14 标准齿轮传动的设计计算,10.14 标准齿轮传动的设计计算,10.14.1 设计参数的选择,设计步骤,选择齿轮传动类型,选择齿轮材料及热处理方式,根据使用要求选择精度等级,试选 k a、u,计算T1、H、,用接触强度设计式求a,试选 k z1 a、u并查取YFa,计算T1、F、,求
6、b、a,3、齿轮几何尺寸计算,4、齿轮结构设计及工作图绘制,选z计算m、b,查取YFa,用弯曲强度设计式求m,用接触强度校核式验算H,用弯曲强度校核式验算F,10.14 标准齿轮传动的设计计算,设计准则：齿面接触疲劳强度,10.14 标准齿轮传动的设计计算,条件分析：选择齿轮类型、精度、材料,1、P=10kw 小功率 2、单向运转、平稳载荷、单班制： 轻载,软齿面,1、u=4 一级 2、工况一般（普通减速器）8级（低速,估v=4m/s） 3、硬度差 3050HBS,确定材料及热处理（如何搭配？）,例10.3 设计一单级圆柱齿轮减速器中的齿轮传动，单向运转、平稳载荷、 工作寿命10 年、单班制工
7、作、电动机驱动. 已知传递功率、小齿轮转速、传动比,常用齿轮材料及其力学性能,1) 材料、热处理,10.14 标准齿轮传动的设计计算,P179表10.9,P179表10.9,100,闭式软齿面,闭式软齿面,闭式软齿面,2) 确定有关参数,P204表10.22,10.14 标准齿轮传动的设计计算,3.03108,3)计算许用应力值, 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算, 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算,1.1,1,146, 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算, 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算,4) 按齿面接触强度设计d1,闭式软齿面,5) 按齿根弯曲强度校核,10.14 标准齿轮传动的设计计算,作业:P211 10.37,例 设计带式运输机的单级减速机中的直齿圆柱齿轮传动。,常用精度等级圆柱齿轮的应用范围和加工方法,
