标准锥齿轮传动的强度计算

1设计参数2轮齿受力分析3齿根弯曲疲劳强度计算4齿面接触疲劳强度计算§10-8标准锥齿轮传动的强度计算δ1δ21设计参数轴交角∑，齿数比u，齿数z1、z2，锥距R，分度圆锥角δ1、δ2，分度圆直径d1、d2，齿宽中点处即平均分度圆的直径为dm1、dm2，当量齿轮齿数zv1、zv2，当量齿轮的分度圆直径dv1、dv2，直齿锥齿轮传动是以大端参数为标准值，强度计算时，是以锥齿轮齿宽中点处的当量齿轮作为计算时的依据。δ1δ2①锥距R221211ZductgtgZd2221212121(/)112222ddddddRu②分度圆锥角δ1、δ2uddtg1211uddtg12212/cos221uuRd12/cos212uRdδ1δ2若引入齿宽系数ΦR=b/R，其取值为0.25～0.35，最常用值为1/3110.510.510.5mRdRbbdRR③齿宽中点处即平均分度圆的直径为dm1、dm2)5.01()5.01(2211RmRmddddδ1δ2m1m11v1v1d/2dcosd/2d2m1v11R1du1dd10.5cosu2m2v22R2du1dd10.5cosu⑤当量齿轮的模数mv(mm)1Rm1vmR11d10.5dmmm10.5zz④当量齿轮分度圆直径dv1、dv2δ1δ2v11v1m1dzzmcosv22v2m2dzzmcos2v2vv1zuuz⑥当量齿轮齿数zv1、zv2⑦当量齿轮齿数比uv2轮齿受力分析artnFFFF圆周力方向：主动轮：与n1反向从动轮：与n2同向径向力轴向力2111costgatrFFF2111sintgrtaFFF22211122tmmtFdTdTF方向:指向轮心方向:指向大端锥齿轮传动的强度计算2各分力计算公式：2a11m111costan2cos'FdTFFr2r11m111sintan2sin'FdTFFa1m1t2dTFcos2cos1m1tndTFFtan2tan'1m1tdTFF轴向力Fa的方向总是由锥齿轮的小端指向大端锥齿轮传动受力图3齿根弯曲疲劳强度计算其中，载荷为并引入各参数的关系得到：校核式：设计式：mRmm10.5直齿锥齿轮的弯曲疲劳强度可近似地按齿宽中点处的当量圆柱齿轮进行计算。采用直齿圆柱齿轮强度计算公式，并代入当量齿轮的相应参数:注意：（1）齿形系数和应力校正系数按当量齿数查取，（2）载荷系数K①齿间载荷分布系数可取1，Kα=1，②齿向载荷分布系数可取轴承系数的1.5倍，Kβ=1.5KHβbeKKKKKvAKHβbe为轴承系数coszzvcoszzv4齿面接触疲劳强度计算同样以平均齿宽处的当量齿轮进行计算，综合曲率应为：21111vv很显然，当两齿轮平均齿宽处两当量齿轮在节点上的啮合曲率半径为：从而可得到：若将上式（综合曲率表达式）及uv=u2、等式代入赫兹公式，并令接触线长度L=b，得到：1cos21uu若α=20°，则得到：校核式设计式§10-10齿轮的结构设计通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角、分度圆直径d等主要尺寸。齿轮的结构设计主要是确定轮缘，轮辐，轮毂等结构形式及尺寸大小。在综合考虑齿轮几何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及经济性等各方面因素的基础上，按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，再根据推荐的经验数据进行结构尺寸计算。常见齿轮结构形式⑴齿轮轴⑵实心式结构⑶腹板式结构⑷轮辐式结构常见齿轮结构形式⑴齿轮轴直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴圆柱齿轮轴圆锥齿轮轴圆柱齿轮轴圆柱齿轮e2mt圆锥齿轮轴me6.1＜（对锥齿轮指小端）e圆锥齿轮轴⑵实心式结构实心式圆柱齿轮实心式圆锥齿轮但航空齿轮为减轻重量，时，有时也设计为腹板式结构。32Dda＜160mm32Dda＜160mm⑶腹板式结构32Dda＜500mm160～200＜的齿轮可采用腹板式结构腹板式锥齿轮⑷轮辐式结构此种结构一般用于的大尺寸齿轮，常用铸造方法制作毛坯，故将其设计为轮辐式结构。400ad～1000mmH1CH1H1H1/5椭圆轮辐用于轻载工字轮辐用于重载十字轮辐用于中载潘存云教授研制技术要求1.调质处理220～260HBS；2.未注圆角R3；3.未注倒角2×45°。Ⅰ技术要求1.调质处理217～255HBS；2.未注圆角R1.5；3.未注倒角2×45°；4.两端中心孔B3.15/10GB145-85。Ⅰ技术要求1.调质处理220～260HBS；2.未注圆角R3；3.未注倒角2×45°。Ⅰ技术要求1.调质处理220～260HBS；2.未注圆角R3；3.未注倒角1.5×45°。ⅠⅠ技术要求1.调质处理217～255HBS；2.未注圆角R1.5；3.未注倒角2×45°；4.两端中心孔B3.15/10GB145-85。§10-11齿轮传动的润滑1齿轮传动润滑方式2润滑剂的选择1齿轮传动润滑方式⑴人工定期润滑开式、半开式、闭式低速⑵浸油润滑smv/12齿轮传动中润滑的作用：减摩、降磨、散热、防锈浸油深度圆柱齿轮：没h，不小于10mm圆锥齿轮：半个齿宽以上单级：(0.35~0.7)l/kw多级：按级数成倍增加加油量⑶喷油润滑smv/12当v＜25m/s时：喷嘴在啮入或啮出边皆可。当v＞25m/s时：喷嘴在啮出边为宜。图示为喷嘴在啮入边球磨机表10-11齿轮传动润滑油粘度荐用值塑料、铸铁、青铜齿轮材料强度极限圆周速度v(m/s)运动粘度v/cSt（40℃）渗碳或表面淬火钢钢3505~12.512.5~25252.5~51~2.50.5~10.52201501008055450~10001000~12501250~1580500350220150100805005003502201501009005005003502201505580100润滑油、润滑脂2润滑剂的选择表10-12齿轮传动常用的润滑剂续表10-12齿轮传动常用的润滑剂作业：P23610-1、10-6谢谢！