第十一章 齿轮传动
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第十一章 齿轮传动
1.齿轮传动的主要的失效形式有 轮齿折断 、 齿面点蚀 、 齿面胶合 、 齿面磨损 、 齿面塑性变形 .
2.国标GB10095-88给齿轮副规定了 12个 精度等级。其中 1级 最高, 12级 最低,常用的为 6~9级 精度。
3. 在齿轮传动中,主动轮所受的圆周力与啮合点处的速度方向 相反 ,而从动轮所受圆周力与啮合点处的速度方向 同相 。
4.作用在啮合齿面上的径向力的方向,分别指向各自的 转动中心 。
5.设计斜齿圆柱齿轮传动时,螺旋角β一般在 8°—20° 范围内选取。
6.由于断齿破坏比点蚀破坏更具有严重的后果,所以通常设计齿轮时,抗弯强度的安全系数S F 应 大于 接触强度的安全系数S H 。
7.齿轮的齿形系数Y Fa 的大小与 模数 无关,主要取决于 齿轮的齿数 。 8.一对相啮合的圆柱齿轮12Z Z >,21b b >,其接触应力大小是 21H H σσ= 。 9.齿轮传动的损耗包括 啮合中的摩擦损耗 ;搅动润滑油的油阻损耗 ;轴承中的摩擦损耗。 10.一对相啮合的圆柱齿轮,其弯曲应力大小是 21F F σσ≠ 。
11. 一对相啮合的软齿面齿轮传动,在选择材料的硬度时应使小齿轮的硬度 A 大齿轮的硬度。
A 、大于
B 、小于
C 、相同
D 、不确定 12.一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力 C 。
A 、大齿轮大
B 、小齿轮大
C 、大小相同
D 、与材料有关
13. 一对相啮合的齿轮传动,在选择齿宽时应使小齿轮的齿宽 A 大齿轮的齿宽。
A 、 大于
B 、小于
C 、相同
D 、不确定
14.已知一对斜齿圆柱齿轮传动,传递的功率Kw P 30=。主动轴的转速min 14601r n =,传动的中心距mm a 280=,齿轮的齿数261=Z ,齿数比 3.07692μ=。法面模数
mm m n 5=,法面压力角 20=n α,试求:齿轮2所受各力的大小。(不计摩擦损失)
解:(1)求2Z
2126 3.0769280Z Z μ==⨯=
(2)求螺旋角β
根据()12/2cos n a m z z β=+可知
84.18280
2)
8026(52)(arccos
21=⨯+=+=a Z Z m n β 946.0cos =β
(3)计算力的大小
mm N n P T ⋅=⨯=⨯=1962331460
301055.910
55.9616
1 mm Z m d n 42.137946
.0265cos 11=⨯==
β
N d T F F t t 285642.137196233
221112=⨯==
= N tg tg F F F n t r r 8.109820946
.02856
cos 112===
= αβ
N tg tg F F F t a a 5.97484.182856112=⨯===β
15.已知一对外啮合正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,其模数mm m 3=,小齿轮齿数201=z ,中心距mm a 120=,齿宽mm b 501=,mm b 452=,主动轮输入功率5=P kW ,转速min /14401r n =,齿轮材料许用接触应力MPa H 420][1=σ,MPa H 390][2=σ,载荷系数2.1=K 。189.8; 2.5E H Z Z ==,试验算齿轮齿面接触强度。 齿面接触强度验算公式:
[]H H Mpa E H
Z Z σσ=≤
解:根据齿面接触强度验算公式:
[]H H Mpa E H
Z Z σσ=≤
式中:mm N 72.331591440
51055.9n P 10
55.9T 616
1⋅=⨯⨯=⨯= )z (z 2m a 21+=
; 6020-3
120
2z -m 2a z 12=⨯== ; 32060z z u 12==
= 取b=b 2=45mm
将以上数据代入上式得:
[]H H2189.8383.42 Mpa 390 Mpa σσ=⨯=〈=
故这对齿轮传动满足接触强度。
16.为一对斜齿圆柱齿轮传动,传递的功率P=20kW ,主动轮的转速min /14501r n =,从动轮的转速min /4452r n =,两轮的中心距a=265mm ,小齿轮齿数241=z 。法面模数
2.齿上的作用力
N
F F N tg tg F F N tg tg F F N d T F o n t n o t x o n t r t 32233620
96202112
5977915211220962
021********
1317242111111111.cos .cos cos .799.2112
cos .===
=====
=
=⨯==αββαβ
17.已知一对斜齿圆柱齿轮传动,传递的功率30P kW =。主动轴的转速min 14601r n =,传动的中心距mm a 280=,分度圆上的螺旋角946.0cos =β,齿数比 3.075μ=。法面模数mm m n 5=,法面压力角
20=n α,试求:齿轮2所受各力的大小。(不计摩擦损失) 解:(1)求1Z
根据()12/2cos n a m z z β=+可知
122cos 22800.964
105.9525
n a Z Z m β⨯⨯+=
== 213.075Z Z =
111 3.075105.952105.952
26
4.075
Z Z Z +===
(2)计算力的大小
mm N n P T ⋅=⨯=⨯=1962331460
301055.91055.9616
1 mm Z m d n 42.137946
.0265cos 11=⨯==
β
N d T F F t t 285642.137196233
221112=⨯==
= N tg tg F F F n t r r 8.109820946
.02856
cos 112===
= αβ
N tg tg F F F t a a 5.97484.182856112=⨯===β
18.一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮传动,有关系数和许用值如表所示。试分析比较哪个齿轮的弯曲强度低?哪个齿轮的接触强度低?