机械设计ch5-2齿轮传动实例课件

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1、齿轮传动例5.1如图所示的两级斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿轮l的旋向、转向如图。齿轮2的参数为：齿轮3的参数为：求：(1)为使中间轴II所受的轴向力最小，齿轮3的旋向应是左旋还是右旋?在中间轴II上标出齿轮2和齿轮3的旋向?(2)标出齿轮2和3所受各分力的方向；(3)如果为使中间轴II的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角3应取多大值?(忽略滚动轴承的摩擦损失)。解：(1)为使中间轴所受轴向力最小，则应使齿轮2和齿轮3所受的轴向力方向相反，互相抵消。2齿轮是从动轮，因此应从主动轮I判断，齿轮l是左旋用左手，

2、按图示转向可判断齿轮l受轴向力方向向左。于是齿轮2所受轴向力方向向右。为使轴向力互相抵消，齿轮3所受轴向力方向应向左，由于齿轮3是主动轮，且已知齿轮3转向及轴向力方向，可以看出齿轮3符合右手法则，故齿轮3旋向应是右旋。(2)齿轮2是从动轮，圆周力方向与其转向相同(即过啮合点垂直纸面向里)；齿轮3是主动轮，圆周力方向与其转向相反(即过啮合点垂直纸面向里)。齿轮2的轴向力方向向右；齿轮3轴向力方向向左；径向力、分别指向齿轮2、齿轮3的轮心。(3)要使中间轴II的轴承不受轴向力，必须使齿轮2和齿轮3所受的轴向

3、力相互抵消即：而忽略滚动轴承的摩擦损失，由转矩平衡条件得：(1)与(2)式联立可得：化简后得：例5.2图示一个两级标准直齿圆柱齿轮减速箱。已知：两级齿轮模数m相同，高速级齿轮宽度为b，低速级齿轮宽度为2b，试利用接触疲劳强度校核公式和弯曲疲劳强度校核公式分析：（1）接触疲劳强度哪个齿轮最弱?（2）弯曲疲劳强度哪个齿轮最弱?假设所有齿轮许用接触应力、许用弯曲应力都相同，两对齿轮的重合度系数、也相同。忽略载荷系数的微小差别，忽略摩擦损失。（1）接触疲劳强度（2）弯曲疲劳强度例5.3一对闭式软齿面直齿轮传动，

4、其齿数与模数有两种方案：a）m=2mm，z1=40，z2=120；b）m=4mm，z1=20，z2=60，其它参数(包括许用应力）都一样。试分析：1）两种方案的接触强度和弯曲强度是否相同？2）若两种方案的弯曲强度都能满足，则哪种方案比较好？答：1）因为分度圆直径相同，所以，两种方案的接触强度相同；因模数不同，弯曲强度不同，b方案模数大，故弯曲强度较高。2）a方案较好。在满足弯曲疲劳强度的基础上将模数取得小些，齿数增多使重合度增加，改善了传动平稳性和载荷分配情况。m小，滑动速度小，降低了磨损和胶合的可能性

5、，同时也节省材料。例5.4图示定轴轮系中，已知各轮齿数z1=z3=25，z2=20，齿轮1的转速n1=400r/min，工作总时间th=2000h。若齿轮1为主动且转向不变，试问：1）齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力和弯曲应力的循环特性r各为多少？2）齿轮2的接触应力和弯曲应力的循环次数N2各为多少？1）齿轮2在工作过程中轮齿的接触应力按脉动循环变化，故循环特性r=0弯曲应力按对称循环变化，故循环特性r=-12）齿轮2每转一周同侧齿啮合1次，因为传动比i12=z2/z1=20/25=0.8所以n2=n1

6、/i12=400/0.8=500接触应力循环次数NL=60γn2th=60000000弯曲应力循环次数NL=60γn2th=60000000选择、填空1、一对圆柱齿轮传动，小齿轮和大齿轮在啮合处的接触应力相等，如果两齿轮的接触疲劳许用应力相等，则大、小齿轮的接触疲劳强度相同；小齿轮和大齿轮在齿根处的弯曲应力相等；如果两齿轮的弯曲疲劳许用应力相等，则大、小齿轮的弯曲疲劳强度相同。一对圆柱齿轮传动，小齿轮和大齿轮在啮合处的接触应力一定相等，如果两齿轮的接触疲劳许用应力相等，则大、小齿轮的接触疲劳强度一定相同

7、；小齿轮和大齿轮在齿根处的弯曲应力不相等；如果两齿轮的弯曲疲劳许用应力相等，则大、小齿轮的弯曲疲劳强度不相同。闭式软齿面齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在处，提高材料可以增强轮齿抗点蚀的能力。靠节线的齿根面硬度3、在圆柱齿轮传动中，齿轮直径不变而减小模数，轮齿的弯曲强度将，接触强度将；传动平稳性将。下降；不变；提高。4、齿轮常见的失效形式有两类：轮齿折断，具体包括折断和折断；齿面失效，具体包括、、和。过载；疲劳；磨损；点蚀；胶合；塑性变形。5、在圆柱齿轮传动中，常使小齿轮齿宽略大于大齿轮齿宽，其目的是_

8、__。A.提高小齿轮齿面接触强度B.提高小齿轮齿根弯曲强度C.减少小齿轮载荷分布不均D.补偿安装误差，以保证全齿宽的接触1、齿轮传动常见的失效形式有？2、写出齿轮传动设计准则。3、图示斜齿圆柱齿轮传动中，1为主动轮，螺旋线方向为右旋，转向如图所示，为使Ⅱ轴所受轴向力最小，试在图上标出：（1）各轮的转动方向；（2）各轮的螺旋线方向；（3）画出各轮啮合点所受的圆周力、径向力和轴向力方向。