齿轮传动和蜗杆蜗轮传动概要.pptx

齿轮传动和蜗杆蜗轮传动概要渐开线齿轮的切齿原理与根切现象
1.渐开线齿轮的切齿原理
（1）仿形法
这种方法的特点是所采用的成形刀具，在其轴向剖面
内，刀刃的形状和被切齿轮齿槽的形状相同。常用的（2）展成法
展成法是目前齿轮加工中最常用均一种方法。用展成法加工齿轮，常用的刀具有：齿轮形加工刀具；齿条型加工刀具，共两大类。2.根切现象与不发生根切的最少齿数zmin
（1）根切现象
轮齿根部的渐开线齿廓被刀具切去一部分，这种现象称为切齿干涉，又称根切，如图所示。（2）最少齿数zmin
不根切条件：

z≥3.变位及变位齿轮
对于齿数少于zmin的齿轮，为了避免切齿干涉，可以采用将刀具移离齿坯，使刀具顶线低于极限啮合点N1的办法采切齿。这种通过改变刀具与齿坯相对位置的切齿方法称为变位。变位除了可防止齿轮根切外，还可以凑齿轮的中心距、改善齿轮的强度及实现齿轮的修复等。齿轮变位后，其主要参数没有变（z、m、a），只是某些几何尺寸改变了。变位齿轮的设计计算请参考有关设计手册。齿轮传动的失效形式
齿轮在传动过程中，常见失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合及塑性变形等五种形式。
（1）轮齿折断
（2）齿面点蚀齿面胶合齿轮材料选择
对齿轮材料性能总的要求为齿面硬、齿心韧，同时应具有良好的加工和热处理的工艺性。
齿轮一般应选用具有良好力学性能的中碳结构钢和中碳合金结构钢；承受较大冲击载荷的齿轮，可选用合金渗碳钢；一些低速或中速低应力、低冲击载荷条件下工作的齿轮，可选用铸钢、灰铸铁或球墨铸铁；一些受力不大或在无润滑条件下工作的齿轮，可选用有色金属和非金属材料。齿轮传动精度等级的选择直齿圆柱齿轮受力分析与强度计算
1.直齿圆柱齿轮的受力分析
(1)受力分析一般主动轮1传递的功率P1（kW）及转速n1（r／min）通常是已知的，为此，主动轮上的转矩T1（N·mm）可由下式求得：
T1=9.55×106×（N·mm）(2)计算载荷
Ft、Fr、Fn均是作用在轮齿上的名义载荷。在实际传动中受到很多因素的影响，如原动机和工作机的工作特性；轴与联轴器系统在运动中所产生的附加动载荷；齿轮受载后，由于轴的弯曲变形，使作用在齿面上的载荷沿接触线分布不均等。所以进行齿轮的强度计算时，应按计算载荷进行。计算载荷按下式确定：
Fnc=KFn
式中，K为载荷系数2.直齿圆柱齿轮的强度计算
(1)齿面接触疲劳强度计算
强度校核公式为：
H=671≤[H]

设计公式为
d1≥

对于钢对灰铸铁或灰铸铁
对灰铸铁的传动，要将式中
的系数671分别乘以0.85或
0.76。2.直齿圆柱齿轮的强度计算
(1)齿面接触疲劳强度计算
强度校核公式为：
H=671≤[H]

设计公式为
d1≥

对于钢对灰铸铁或灰铸铁
对灰铸铁的传动，要将式中
的系数671分别乘以0.85或
0.76。(2)齿轮弯曲疲劳强度计算
齿根弯曲疲劳强度计算公式为：
bb1=YFS≤[bb1]

bb2=bb1≤[bb2]

设计公式为
m≥
3.渐开线直齿圆柱齿轮传动的参数选择
（1）齿数z
一般取z1=20～40。但应z1≥17。
（2）模数m
对于传递动力的齿轮，应保证m≥2，mm并按标准圆整。
（3）齿宽系数Ψd
选取Ψd。b=Ψdd1算得的齿宽加以圆整作为b2，为防止两轮因装配后轴向错位减少啮合宽度，小齿轮齿宽应在b2的基础上增大，即b1=b2+(5～10)mm。
（4）齿数比u
u值不宜过大，通常u<7。当u>7时可采用多级传动。应用举例
例17.1某带式输送机单级圆柱齿轮减速器圆柱齿轮传动。已知i=4.6，n1=1440r/min，传递功率P=5kW，单班制工作，单向运转，载荷平稳。试设计该齿轮传动。
解：
(1)选择材料及热处理
该传动是闭式齿轮传动，属于转速不高、载荷不大，要求一般的小型传动，为了简化制造，降低成本，可采用软齿面钢制齿轮，查表，选择小齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS。(2)选择精度等级
运输机为一般机械，速度不高，故选择8级精度。
(3)按齿面接触疲劳强度设计
软齿面闭式传动主要的失效形式为齿面点蚀。根据齿面接触疲劳强度公式确定尺寸：
d1≥

式中K—载荷系数，按表选K=1.2；
T—转矩，按前公式得T=33159.7N·mm；
[H]—许用接触应力，查表[H1]=610MPa，[H2]=500MPa；
Ψd—齿宽系数，由前表取Ψd=1.1；
u—齿数比，u=i=4.6。代入后计算小齿轮分度圆直径d1
d1≥=42.96mm

(4)计算圆周速度v
v===3.24m/s

因v＜6m/s，取8级精度合适。
(5)确定主要参数，计算主要几何尺寸
1)齿数。取z1=22，则z2=