《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第六章 齿轮传动 6.14齿轮设计准则

机械设计基础CFoundationof Machine Design武汉理工大学齿轮传动设计准则主讲：罗齐汉武汉理工大学物流工程学院机械设计与制造系

齿轮传动设计准则 主讲：罗齐汉 武汉理工大学 物流工程学院 机械设计与制造系 机械设计基础 Foundation of Machine Design

一、齿轮传动的计算准则针对齿轮不同的失效形式制定相应的设计准则。闭式软齿面齿轮（≤350HBS）主要失效形式是齿面疲劳点蚀，也可能发生轮齿折断及其他失效形式，故应按接触疲劳强度的设计公式确定主要尺寸，然后校核弯曲疲劳强度。闭式硬齿面齿轮（>350HBS）主要失效形式是轮齿折断也可能发生齿面疲劳点蚀及其他失效形式，故应按弯曲疲劳强度的设计公式确定主要尺寸，然后校核接触疲劳强度。开式齿轮传动其主要失效形式是齿面磨损，但往往文因轮齿磨薄后而发生折断，而磨损计算尚无可靠的计算方法故目前多按轮齿齿根弯曲疲劳强度设计，用适当降低许用应力的方法考虑磨损的景影响

◼ 针对齿轮不同的失效形式制定相应的设计准则。 ◼ 闭式软齿面齿轮（ ≤ 350HBS）主要失效形式是齿面疲劳 点蚀，也可能发生轮齿折断及其他失效形式，故应按接触 疲劳强度的设计公式确定主要尺寸，然后校核弯曲疲劳强 度。 ◼ 闭式硬齿面齿轮（ ＞ 350HBS）主要失效形式是轮齿折断 ，也可能发生齿面疲劳点蚀及其他失效形式，故应按弯曲 疲劳强度的设计公式确定主要尺寸，然后校核接触疲劳强 度。 ◼ 开式齿轮传动其主要失效形式是齿面磨损，但往往又因轮 齿磨薄后而发生折断，而磨损计算尚无可靠的计算方法， 故目前多按轮齿齿根弯曲疲劳强度设计，用适当降低许用 应力的方法考虑磨损的影响。 一、齿轮传动的计算准则

轮齿受力分析二.X02ndbdFn1.方向：圆周力F:主反从同N1径向力F:指向轮心F2.关系：Fr2Ft1=-Ft2ttbFFr1=-F2n2大Y

二．轮齿受力分析 1.方向： 圆周力Ft：主反从同 径向力Fr：指向轮心 2.关系： Ft1=-Ft2 Fr1=-Fr2 T1 n1 T2 n2 Fn2 Ft 2 Fr2 Ft 1 Fr 1 α=α’ d2 d1 db2 db1 C N1 N2 O1 O2 Fn1

二.轮齿受力分析3.大小FnFFrFtE2THF.圆周力d,径向力F,=F. tanα4F.F.法向力cosa式中：b)a)Ti --小齿轮上的转矩(N.mm)T=9550P,/n1P，--为传递的功率(kw)ni--为小齿轮的转速(r/min)α--压力角。dj--小齿轮的分度圆直径(mm)

3. 大小 ◼ 圆周力 ◼ 径向力 ◼ 法向力 式中： Fr 1 =Ft 1 tan cos t 1 n F F = 1 1 1 2 d T Ft = T 1 -小齿轮上的转矩(N.mm) T 1=9550P1/n1 Ｐ1 -为传递的功率(kW) n 1-为小齿轮的转速(r/min) d 1-小齿轮的分度圆直径(mm) α-压力角。 二．轮齿受力分析

齿轮的计算载荷三、计算齿轮强度时，通常用计算载荷KF.代替名义载荷 F,，以考虑载荷集中和附加动载荷的影响。Fnc=KF.载荷系数K表6-6原动机工作机械载荷特性多缸内燃机电动机单缸内燃机均勾、轻微均匀加料的输送机和加料机轻型卷扬机、发电1~1.21.2~1.61.6~1.8冲击机、机床辅助传动不均匀加料的输送机和加料机、重型卷扬机、球中等冲击1.2~1.61.6~1.81.8~2.0碧机、机床主传动大的冲击1.61.81.9~2.1冲床、钻机、轧机、破碎机、挖掘机2.2~2.4注，斜齿，酬周连度低，精度高，售宽系数小，肉轮在两轴承间并对称布置，取小值，直传，周速度高、精度低、街宽系数大。齿轮在两轴承间不对称布置，取大值

三、齿轮的计算载荷 计算齿轮强度时，通常用计算载荷KFn代替名义 载荷 Fn，以考虑载荷集中和附加动载荷的影响。 Fnc =KFn