5.10 标准直齿圆柱齿轮传动的承载能力计算（课件）-《机械设计基础》同步教学（高教社第2版）

第5章 齿轮传动 齿轮传动的特点和分类 5.1 渐开线齿廓的形成及性质 5.2 直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸 5.3 渐开线齿轮的啮合传动特性 5.4 齿轮的加工原理 5.5 变位齿轮传动 5.6 齿轮的失效形式与设计准则 5.7 齿轮常用材料及热处理 5.8 齿轮许用应力的确定 5.9 标准直齿圆柱齿轮传动的承载能力计算 5.10 斜齿圆柱齿轮传动 5.11 直齿锥齿轮传动 5.12 蜗杆传动 5.13 齿轮传动的润滑与维护 5.14 轮系 5.15 【学习目标】  理解圆柱齿轮传动的类型、啮合特性及齿轮的加工方法和变位  理解并掌握渐开线圆柱齿轮的主要参数、几何尺寸计算、参数选择以及齿轮传动承载能力的一般分析计算方法  理解斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动和蜗杆传动的应用特点及正确啮合条件  掌握定轴轮系、周转轮系和简单复合轮系传动比的计算方法 5.10 标准直齿圆柱齿轮传动的承载 能力计算 1．直齿圆柱齿轮的受力分析 2．齿面接触疲劳强度的计算 （1）齿面接触疲劳强度的校核公式 （2）齿面接触疲劳强度的设计公式 直齿圆柱齿轮轮齿受力分析 ≤ d1≥ 由于相啮合大、小齿轮的齿面接触应力相 等，而两齿轮的材料和热处理方法不尽相同。 即由于两轮的许用接触疲劳应力[σH]1、[σH]2不同，因此在应用上两式时，应取两者中的较小值进行计算。 由式可知，若一对齿轮的材料及热处理方法、传动比及齿宽系数确定后，齿面接触疲劳强度仅与分度圆直径d或中心距a有关。 因此，提高齿面接触疲劳强度的有效措施之一是分度圆直径d或增大中心距。 3．齿根弯曲疲劳强度的计算 （1）齿根弯曲疲劳强度校核公式 啮合齿轮的弯曲疲劳强度条件为齿根的弯曲应力σF小于或等于齿轮的许用弯曲疲劳应力[σF]。 简化计算的齿根弯曲疲劳强度校核公式为： 式中 d1—小齿轮分度圆直径，单位为mm； m —齿轮的模数，单位为mm； YFS—复合齿形系数，可从图中查取。 外啮合复合齿形系数 （2）弯曲疲劳强度的设计公式 4．齿轮传动主要参数的选择 （1）齿数（z）和模数（m） （2）齿数比（u） （3）齿宽因数（ψd） 5．圆柱齿轮的精度等级选择 齿轮在加工过程中，由于刀具和机床本身等原因，使加工成的齿轮不可避免地产生一定的误差。 齿轮传动的传动质量与其制造质量密切相关。 加工误差大、齿轮精度低，将严重影响齿轮的传动质量和承载能力。 反之，若精度要求太高，将会给加工带来困难，提高加工成本。 因此，根据使用要求选定恰当的精度等级至关重要。 6．圆柱齿轮的结构设计与工作图 续表 圆柱齿轮工作图示例 $$