1、六、帶傳動的使用和維護1 安裝時不能硬撬（應先縮小a或順勢盤上），兩帶輪軸線應在同一平面，避免帶扭曲而使其側面過早磨損。2 帶的根數(shù)較多時，其長度不能相差太大，以免受力不均3 V帶在輪槽中的位置要正確，不能過高或過低4 防護罩5 不能新舊帶混用（多根帶時），以免載荷分布不勻6 帶禁止與礦物油、酸、堿等介質(zhì)接觸，以免腐蝕帶，不能曝曬7 定期張緊8 安裝時兩輪槽應對準，處于同一平面107 鏈傳動的特點和應用一.鏈傳動的結構和類型鏈傳動是一種具有中間撓性件(鏈條)的嚙合傳動，組成：主動鏈輪、從動鏈輪和中間撓性件(鏈條)組成，通過鏈條的鏈節(jié)與鏈輪上的輪齒相嚙合傳遞運動和動力。類型： 122112221

2、1100060100060zznnipnzpnzv按工作特性分：起重鏈，牽引鏈，傳動鏈 傳動鏈接形式分：滾子鏈；齒形鏈特點與帶傳動相比，鏈傳動能沒有滑動能保持準確的平均傳動比；張緊力小，故對軸的壓力??；效率比帶傳動高；對工做條件要求低 可在高溫、油污、潮濕等惡劣環(huán)境下工作。但其瞬時傳動比變化造成從動輪瞬時轉(zhuǎn)速不均勻，高速傳動平穩(wěn)性差，工作時有噪聲，應用：一般多用于要求平均傳動比準確，中心距較大的兩平行軸間，工作條件惡劣不宜用帶傳動和齒輪傳動地低速場合。 鏈傳動適用的一般范圍為：傳遞功率P100kW，中心距a5-6m，傳動比i6，鏈速v15ms，傳動效率為095098。二.鏈傳動的特點和應用一.

3、滾子鏈1.組成：內(nèi)鏈板與套筒、外鏈板與銷軸間均為過盈配合，套筒與銷軸、滾子與套筒間均為間隙配合。內(nèi)、外鏈板交錯聯(lián)接而構成鉸鏈。108 滾子鏈和鏈輪外鏈板內(nèi)鏈板套筒滾子銷軸3.主要參數(shù)：鏈節(jié)數(shù)常用偶數(shù)，接頭處用開口銷或彈簧卡固定。一般前者用于大節(jié)距，后者用于小節(jié)距。當采用奇數(shù)鏈節(jié)時，需采用過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板為了兼作內(nèi)外鏈板，形成彎鏈板，受力時產(chǎn)生附加彎曲應力，易于變形，導致鏈的承載能力大約降低20%。因此，鏈節(jié)數(shù)應盡量為偶數(shù)。 相鄰兩滾子軸線間的距離稱為鏈節(jié)距，用P表示，P越大，鏈條尺寸越大，其承載能力也越高4.類型：(1)兩個系列： A級鏈：重載高速重要場合 B級鏈：一般傳動(2)單排鏈

4、 多排鏈：大功率傳動（一般不超過四排）5.滾子鏈標記：鏈號鏈號排數(shù)排數(shù)鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)數(shù) 標準號標準號例如：節(jié)距為例如：節(jié)距為15.875mm, 15.875mm, 單排，單排，8686節(jié)節(jié)A A系列滾子鏈其標記為：系列滾子鏈其標記為：10A10A1 186 GB1243.186 GB1243.183836.滾子鏈材料：熱處理的碳素鋼或合金鋼二.鏈輪1.齒形要求：便于鏈節(jié)平穩(wěn)順利進入退出嚙合，受力良好 ，不易脫鏈，便于加工2.齒形：雙圓弧齒形三圓弧一直線齒形：當采用這種齒形并用相應的標準刀具加工時，鏈輪齒形在工作圖上可不畫出，只需在圖上注明鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸并注明“齒形按3R，GB1244-8

5、5規(guī)定制造即可。 3.基本參數(shù)：相配的鏈條節(jié)距p,滾子外徑d1,排距pt,齒數(shù)z4.鏈輪的材料 中碳鋼低速輕載 中碳鋼淬火中速中載 低碳鋼或低碳合金鋼滲碳淬火中碳鋼或中碳合金鋼表面淬火高速重載* 小鏈輪的材料應好于大鏈輪鏈輪的結構 整體式 孔板式 組合式在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形在鏈傳動中，鏈條包在鏈輪上如同包在兩正多邊形的輪子上，正多邊形的邊長等于鏈條的節(jié)距的邊長等于鏈條的節(jié)距 p p。鏈的平均速度為：鏈的平均速度為：1000601000602211pnzpnzv鏈傳動的平均傳動比為：鏈傳動的平均傳動比為：1221zznni鏈條鉸鏈鏈條鉸鏈A A點的前進分

6、速度點的前進分速度cos11Rvx上下運動分速度上下運動分速度sin11Rvy1051059 9鏈傳動的運動特性鏈傳動的運動特性因為鏈傳動工作時，因為鏈傳動工作時， 是變化的（是變化的（=-180/z1180/ z1），所以鏈條的前進速度），所以鏈條的前進速度和上下運動速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就和上下運動速度是周期性變化的，鏈輪的節(jié)距越大，齒數(shù)越少，鏈速的變化就越大。越大。前進速度變化導致從動輪角速度變化，產(chǎn)生角加速度，引起動載荷。前進速度變化導致從動輪角速度變化，產(chǎn)生角加速度，引起動載荷。上下運動速度變化導致鏈條上下抖動，同時造成嚙合沖擊。上下運動速度變化導致

7、鏈條上下抖動，同時造成嚙合沖擊。當主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比當主動鏈輪勻速轉(zhuǎn)動時，從動鏈輪的角速度以及鏈傳動的瞬時傳動比都是周期性變化的，因此鏈傳動不宜用于對運動精度有較高要求的場合。都是周期性變化的，因此鏈傳動不宜用于對運動精度有較高要求的場合。鏈傳動的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊鏈傳動的不均勻性的特征，是由于圍繞在鏈輪上的鏈條形成了正多邊形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應。形這一特點所造成的，故稱為鏈傳動的多邊形效應。 鏈輪的節(jié)距越小，齒數(shù)越多，鏈傳動的多邊形效應越不明顯。鏈輪的節(jié)距越小，齒數(shù)越多，鏈傳動的多邊形效應越不明顯

8、。因為從動鏈輪的角速度為：因為從動鏈輪的角速度為：coscoscos21122RRRvx所以鏈傳動瞬時傳動比為：所以鏈傳動瞬時傳動比為：coscos1221RRi 也是變化的（也是變化的（ =-180/z2180/ z2）, ,所以所以 是變化的是變化的210101010滾子鏈傳動的設計計算滾子鏈傳動的設計計算一一.鏈傳動的主要失效形式鏈傳動的主要失效形式1.鏈板的疲勞破壞（松緊邊拉力不同）鏈板的疲勞破壞（松緊邊拉力不同）2.多次沖擊破斷（嚙合沖擊，沖擊載荷）多次沖擊破斷（嚙合沖擊，沖擊載荷）3.鏈條鉸鏈的磨損（開式傳動，結果：節(jié)距增大易脫鏈）鏈條鉸鏈的磨損（開式傳動，結果：節(jié)距增大易脫鏈）4

9、.銷軸與套筒的膠合（高速潤滑不良）銷軸與套筒的膠合（高速潤滑不良）5.靜強度拉斷（低速重載或嚴重過載）。靜強度拉斷（低速重載或嚴重過載）。二二.功率曲線圖功率曲線圖在規(guī)定試驗條件下，把標準中不同節(jié)距的鏈條在不在規(guī)定試驗條件下，把標準中不同節(jié)距的鏈條在不同轉(zhuǎn)速時所能傳遞的功率，稱為額定功率同轉(zhuǎn)速時所能傳遞的功率，稱為額定功率P0P0，鏈傳動，鏈傳動的試驗條件：的試驗條件：1)1)、兩鏈輪安裝在水平軸上并共面；、兩鏈輪安裝在水平軸上并共面；2)2)、小鏈輪齒數(shù)、小鏈輪齒數(shù)Z1=19 Z1=19 鏈長鏈長LP=100LP=100節(jié)；節(jié)；3)3)、單排鏈，載荷平穩(wěn)；、單排鏈，載荷平穩(wěn)；4)4)、按規(guī)定

10、潤滑方式潤滑；、按規(guī)定潤滑方式潤滑；5)5)、滿載荷連續(xù)運轉(zhuǎn)、滿載荷連續(xù)運轉(zhuǎn)15000h15000h；6)6)、鏈條因摩損而引起的相對伸長量不超過、鏈條因摩損而引起的相對伸長量不超過3%3%；7)7)、鏈速、鏈速v0.6m/s v0.6m/s 。三、鏈傳動的設計計算三、鏈傳動的設計計算已知：已知：P P，載荷性質(zhì)，工作條件，轉(zhuǎn)速，載荷性質(zhì)，工作條件，轉(zhuǎn)速n n1 1、n n2 2；求：鏈輪齒數(shù)；求：鏈輪齒數(shù)Z Z1 1、Z Z2 2，節(jié)距，節(jié)距P P，列數(shù)，中心距列數(shù)，中心距a a，潤滑方式等。，潤滑方式等。中、高速鏈傳動（中、高速鏈傳動（V0.6m/sV0.6m/s）對于中、高速鏈傳動，其主

11、要失效形式是鏈條的疲勞破壞，它可按功率曲線對于中、高速鏈傳動，其主要失效形式是鏈條的疲勞破壞，它可按功率曲線圖進行設計。當實際工作條件與上述條件不同時，應對查得的圖進行設計。當實際工作條件與上述條件不同時，應對查得的P P0 0值加以修正。則值加以修正。則鏈傳動的功率鏈傳動的功率P P為：為：PPPP0 0K Kz zK Ki iK KK Kptpt/K/KA A式中：式中：P P名義功率，名義功率，kWkW； K KA A為工作情況系數(shù)，查表為工作情況系數(shù)，查表5 51515；K Kz z為小鏈輪系數(shù)，查表為小鏈輪系數(shù)，查表5 51616；K Ki i為傳動比系數(shù)，查表為傳動比系數(shù)，查表5

12、51717； K K為中心距系數(shù)，查表為中心距系數(shù)，查表5 51818；K Kptpt為多排鏈系數(shù)，查表為多排鏈系數(shù)，查表5 519.19.低速鏈傳動（低速鏈傳動（V0.60.6m/sV0.60.6m/s）對于低速傳動，其主要失效形式為鏈條過載拉斷，必須對靜強度進行計算。對于低速傳動，其主要失效形式為鏈條過載拉斷，必須對靜強度進行計算。通常是校核鏈條的靜強度安全系數(shù)通常是校核鏈條的靜強度安全系數(shù)S S，其計算公式為：，其計算公式為：S=FS=FQ Q/K/KA AF4-8F4-8式中：式中：FQFQ為極限拉伸載荷，表為極限拉伸載荷，表5-115-11。F F為鏈的工作拉力，為鏈的工作拉力，N

13、N。 四、鏈傳動主要參數(shù)的選擇四、鏈傳動主要參數(shù)的選擇1.1.鏈節(jié)距鏈節(jié)距鏈節(jié)距鏈節(jié)距P P越大，承載能力越大，但引起的沖擊，振動和噪音也越大。為使傳動越大，承載能力越大，但引起的沖擊，振動和噪音也越大。為使傳動平穩(wěn)和結構緊湊，應盡量選用節(jié)距較小的單排鏈，高速重載時，可選用小節(jié)距的平穩(wěn)和結構緊湊，應盡量選用節(jié)距較小的單排鏈，高速重載時，可選用小節(jié)距的多排鏈。多排鏈。2 2鏈輪齒數(shù)鏈輪齒數(shù)選擇小鏈輪齒數(shù)選擇小鏈輪齒數(shù)Z Z1 1 計算大鏈輪齒數(shù)計算大鏈輪齒數(shù)Z Z2 2= =iZiZ1 1。小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)Z Z1 1過少過少運動不平穩(wěn)嚴重。運動不平穩(wěn)嚴重。小鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)Z Z1 1過

14、大過大增大了傳動的尺寸和質(zhì)量增大了傳動的尺寸和質(zhì)量 。另為使磨損均勻，鏈輪齒數(shù)宜取奇數(shù)。另為使磨損均勻，鏈輪齒數(shù)宜取奇數(shù)。中心距中心距a a過小過小鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，加劇磨損和疲勞；鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，加劇磨損和疲勞； 鏈條在小輪上的包角變小，易跳齒和脫鏈；鏈條在小輪上的包角變小，易跳齒和脫鏈；中心距中心距a a過大過大從動邊垂度過大，造成松邊顫動。從動邊垂度過大，造成松邊顫動。一般初選中心距一般初選中心距 a a0 0=(30-50)=(30-50)p ap a0max0max= =8080p p計算鏈節(jié)數(shù)計算鏈節(jié)數(shù)0212210)2(22apzzzzpaLp圓整取偶數(shù)圓整取偶數(shù)計算理論中心距

15、計算理論中心距)2( 8)2()2(421222121zzzzLzzLpapp3 3中心距和鏈節(jié)數(shù)中心距和鏈節(jié)數(shù)一.鏈傳動的布置 布置原則： 兩鏈輪軸線應平行，回轉(zhuǎn)平面應在同一鉛垂平面內(nèi)； 兩鏈輪中心連線最好是水平的； 一般情況下，緊邊在上，松邊在下。 傾斜布置傾角由小于45 若鉛垂布置應可調(diào)中心距或加張緊裝置水平布置，傾斜布置，垂直布置10101111鏈傳動的布置，張緊和潤滑鏈傳動的布置，張緊和潤滑張緊方法： 調(diào)整中心距張緊； 鏈條磨損變長后從中去除此1-2個鏈節(jié)； 加張緊輪.（一般緊壓在松邊靠近小鏈輪處）彈簧力張緊砝碼張緊定期調(diào)整張緊二.鏈傳動的張緊鏈傳動張緊的目的，主要是為了避免磨損后鏈

16、條的垂度過大時產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動，跳齒和脫鏈現(xiàn)象；同時也為了增加鏈條與鏈輪的嚙合包角。三.鏈傳動的潤滑 潤滑油推薦采用牌號為：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全損耗系統(tǒng)用油。 對于不便采用潤滑油的場合，允許涂抹潤滑脂，但應定期清洗與涂抹。 良好的潤滑可緩和沖擊、減輕磨損、延長鏈條的使用壽命。鏈傳動中銷軸與套筒之間產(chǎn)生磨損，鏈節(jié)就會伸長，這是影響鏈傳動壽命的最主要因素。因而，潤滑是延長鏈傳動壽命的最有效的方法。潤滑的作用對高速重載的鏈傳動尤為重要。第十一章 齒輪傳動 特點特點效率高，效率高， 結構緊湊，傳動可靠，壽命長結構緊湊，傳動可靠，壽命長缺點缺點安裝精度要求高，成本較高，不

17、宜用于安裝精度要求高，成本較高，不宜用于遠距離傳動，無過載保護遠距離傳動，無過載保護工作工作開式，閉式開式，閉式應用應用功率可達功率可達10萬萬kw；圓周速度可達；圓周速度可達200m/s一、齒輪的失效形式一、齒輪的失效形式v 輪齒折斷輪齒折斷 疲勞斷裂：疲勞斷裂：輪齒根部彎曲應力最大，且有應力集中變載荷產(chǎn)生裂紋裂紋擴大疲勞斷裂 局部折斷：局部折斷： 斜齒輪傳動因制造安裝不良齒輪軸彎曲變形輪齒局部受載局部折斷 突然過載折斷；突然過載折斷； 磨損過度折斷磨損過度折斷 增大齒根過度圓角半徑，消除加工刀痕以減小應力集中減小應力集中增大支撐剛度使輪齒在接觸線上受載均勻受載均勻采用合適的熱處理增強齒芯韌

18、性增強齒芯韌性 對齒面進行強化處理，如噴丸、滾壓等，提高齒面硬度提高齒面硬度提高齒面硬度；低速傳動可采用較高粘度的潤滑油；高速傳動可采用噴油潤滑；使油難于侵入點蝕裂縫v 齒面點蝕齒面點蝕脈動循環(huán)變化的接觸應力齒面疲勞產(chǎn)生麻點麻點擴大形成裂紋裂紋發(fā)展并脫落形成淺坑點蝕常發(fā)生在閉式傳動，軟齒面，節(jié)線至齒根面之間。因相對速度低，難以形成油膜，且受載大改用閉式；注意潤滑、清潔；適當提高齒面硬度與光潔度v 齒面磨損齒面磨損發(fā)生在開式傳動，灰塵，磨粒進入齒面磨粒進入齒面磨損破壞齒形引起振動進一步磨損齒厚變薄導致折斷v 齒面膠合齒面膠合采用抗膠合的潤滑油；在油中加入抗膠合的添加劑熱膠合：高速，重載，高溫，潤

19、滑條件差冷膠合：低速，重載，油膜破壞高速重載高溫齒面發(fā)生粘連因相對滑動，粘連部分被撕破齒面?zhèn)郏茨z合油膜破壞滾壓塑變：過大的應力，較低的齒面硬度，材料處于屈服狀態(tài)，輪齒相互滾壓與滑動引起材料塑性流動，主動輪被碾成溝槽，從動輪被擠成脊棱 錘擊塑變：因沖擊而產(chǎn)生與輪齒嚙合線相一致的溝槽提高齒面硬度，采用高粘度潤滑油主動齒輪從動齒輪v 塑性變形塑性變形閉式齒輪傳動：閉式齒輪傳動：以保證齒面接觸強度為主，對齒面強度高但齒芯強度低或材質(zhì)脆的齒輪則以保證齒根彎曲強度為主 開式：開式：以保證齒根彎曲強度為設計準則 高速大功率齒輪傳動：高速大功率齒輪傳動：除以上計算外，還要計算齒面膠合能力基本要求基本要求齒

20、面硬齒面硬 齒芯韌齒芯韌一、常用材料一、常用材料1. 鋼鋼 鍛鋼：鍛鋼：碳鋼，合金鋼韌性好，耐沖擊，可熱處理，化學處理一般齒輪：齒面硬度350HBS7-8級精度調(diào)質(zhì)，?；幚砬旋X高精度齒輪：調(diào)質(zhì)，?；幚?正火）切齒表面硬化處理（淬火，滲碳，氮化等）磨齒硬度58-65HRC4-5級精度 鑄鋼：鑄鋼：用于尺寸較大齒輪，切齒前要經(jīng)退火或常化處理，消除鑄造時殘余內(nèi)應力和硬度不均勻現(xiàn)象2. 鑄鐵鑄鐵材質(zhì)脆，抗沖擊與耐磨性較差，但抗膠合與抗點蝕能力較好，3. 非金屬材料非金屬材料常用于載荷平穩(wěn)，速度較低，功率不大的場合彈性模量小，不易出現(xiàn)點蝕，耐熱性差，易出現(xiàn)膠合常用于高速、輕載、精度要求不高的場合，或

21、小輪為非金屬材料，大輪仍用鋼或鑄鐵二、齒輪材料的選擇原則二、齒輪材料的選擇原則1. 必須滿足工作條件要求必須滿足工作條件要求2. 考慮齒輪尺寸大小考慮齒輪尺寸大小3. 考慮熱處理制造工藝考慮熱處理制造工藝4. 軟齒面齒輪傳動要有軟齒面齒輪傳動要有一定的硬度差一定的硬度差表11-1列出常用齒輪材料及其力學性能一般：45鋼調(diào)質(zhì)、?；幚?，軟齒面組合，并有一定硬度差重要：選合金鋼，調(diào)質(zhì)、淬火，硬齒面組合，HRC1 HRC2大型：鑄鋼低速、輕載、無沖擊、開式：鑄鐵輕載、要求低噪聲：工程塑料 一、齒輪的計算載荷一、齒輪的計算載荷工作載荷112tTFd計算載荷tctFKF載荷系數(shù)KKKKKVA二、載荷系數(shù)

22、二、載荷系數(shù)1. 使用系數(shù)使用系數(shù)KA考慮外部因素：原動機類型，工作機載荷狀態(tài)等對載荷的影響（表11-3）2. 動載系數(shù)動載系數(shù)KV制造裝配誤差21bbPP 瞬時傳動比不為常數(shù)產(chǎn)生角加速度引起動載荷或沖擊單雙對齒嚙合過渡嚙合齒對剛度變化動載荷考慮齒輪本身的嚙合振動產(chǎn)生的內(nèi)部附加動載荷影響的系數(shù)(圖11-2）取決于齒輪的制造精度和圓周速度提高制造精度減小齒輪直徑以降低齒輪圓周速度對齒頂進行修緣考慮同時嚙合的齒對之間載荷分配不均勻的影響系數(shù)力作用點位置的改變嚙合齒對剛度相應變化同時嚙合的齒對間載荷分配不均勻21bbPP 同時嚙合的齒對間載荷分配不均勻K 見表11-4取決于齒輪嚙合的重合度，制造精度

23、，嚙合剛度考慮載荷沿齒寬方向分布不均勻影響的系數(shù)取決于齒輪軸系的剛度，齒輪在軸上的位置，齒寬，以及制造和安裝誤差軸彎曲變形齒輪偏斜載荷沿齒寬方向分布不均增大軸、軸承支撐的剛度；對稱的配置軸承，若不對稱，齒輪應遠離輸入端；盡量避免懸臂布置齒輪；適當?shù)南拗讫X寬，沿齒寬修形（鼓形）K 分為軟齒面與硬齒面由（圖11-3）查取 高于8級降低5%-10%但不小于1，低于8級增大5%-10%11.4 標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算為對齒輪進行強度計算；作為軸與軸承設計的依據(jù) 力的作用點節(jié)點P 力的方向見圖 力的大小 (N)cos;tan;211tntrtFFFFdTF11611

24、055. 9nPT其中：d1 :小輪節(jié)圓直徑 (mm)； :壓力角()(Nmm)為避免輪齒折斷 齒根彎曲強度與齒根彎曲應力和齒輪材料的許用彎曲應力有關，計算齒根彎曲應力時可把齒輪視為懸臂梁，其危險截面可用用30切線法確定，這種方法是在端面內(nèi)作與輪齒對稱中線成30夾角并去齒根過渡曲線相切的兩條直線，連接兩切點并平行于齒輪軸線的截面就是危險截面。實際上：對常用的7、8、9級精度的齒輪傳動用簡化方法取較安全的齒頂齒頂作為產(chǎn)生最大彎曲應力的力的作用點其中：對齒根產(chǎn)生彎曲應力忽略FcosnFaFsinnFaFcosnFaFsinnFaFhcosnFaFFa應力計算公式應力計算公式齒根彎曲應力為：2cos

25、6nFaFFFFhMbSW-齒寬bFh-力臂FS-危險截面齒厚設： 再考慮齒根圓角引起的應力集中對齒根彎曲應力的影響，引入應力校正系數(shù) (圖11-11)和重合度系數(shù)(圖11-12)則：式中：111122mzTdTFt1(1)2aamzba齒寬系數(shù)1216()cos2() cosFFaFFhKTmSbd mm26()cos() cosFFaFaFhmYSm齒形系數(shù)(圖11-10查取)考慮計算載荷，用替換上式中的，并改寫得nFncFYsaY112()FFasaFKTY Y YMPabd m帶入上式：13214(1)FasaaFY Y YKTmz式中的在計算時應取，兩者中的大值，初步計算模數(shù)時，可試

26、選一個綜合系數(shù)，可取，待參數(shù)確定后，最后求得，如果兩者相差較大，模數(shù)按進行修正。FasaFY Y1FasaFY Y2FasaFY YtmttK Y0.8 1.4ttK YKYtttKYmmK Y22121211()()nHHFLEE按照第八章給出的赫茲應力計算公式?。?12coscostncnKFKTFKFd12121212()1112(1)sinsinddd dd1122sin2sin2dd齒輪傳動比2211zdzd2bLZL接觸線長度Z由圖11-6查得，斜齒輪的軸向重合度sinnbm)1()1(1222121EEZE122212112221111sincos()()HKTZbdEEEZ彈性

27、系數(shù)(表11-5)2sincosHZ節(jié)點區(qū)域系數(shù)(圖11-7查取)HZ12121HHEKTZ Z ZMPabd12121HHEHKTZ Z Zbd,aabbaa則321(1)() ()2HEaHZ Z ZKTamm 齒面接觸疲勞強度條件為：引入齒寬系數(shù)帶入上式，得：許用接觸應力取小輪與大輪中的小值。H1H2 H用上式進行初步設計時，因載荷系數(shù)與不能預先確定，先試選一個綜合系數(shù)，一般取，可計算得到試算值。載荷平穩(wěn)，齒輪精度高，圓周速度低并對稱布置時，取小值。直齒輪適當取大值，斜齒輪適當去小值。待參數(shù)確定后再按進行校核KZ2ttK Z20.8 1.5ttK Zta2ttK ZHH1. 壓力角壓力角

28、： 一般：取=202. 齒數(shù)齒數(shù)z:閉式傳動：z1=2040開式傳動： z1=1720z2=u z1 3. 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)閉式傳動： =0.30.6(最常用0.4或0.35 )開式傳動： =0.10.3(最常用0.3 )aaa21zz4、齒數(shù)比，為了避免齒輪結構過大，一般減速傳動1,6 85、齒數(shù)z及模數(shù)對于閉式傳動，設計時一般按齒面接觸強度確定中心距a,模數(shù)由經(jīng)驗公式估算并取標準值。齒數(shù)按下式確定：(0.007 0.02)ma1212(1)azmzz6、齒輪圓周速度參考教材表11-6選擇limlimHHNXHZ ZS式中： 接觸強度最小安全系數(shù)，一般取SH=1; 接觸強度壽命系數(shù)，用以考慮

29、齒輪在有限壽命時，基礎疲勞極限的提高，查圖11-14得到，圖中n:齒輪轉(zhuǎn)速(r/min)j:齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù)Lh:齒輪工作壽命(h)limHSNZ60hNnjLXZ 接觸強度尺寸系數(shù)，考慮接觸疲勞中的尺寸效應，與模數(shù)有關，查圖11-15得到.1、許用接觸應力，按下式計算：2、許用彎曲應力，按下式計算：limminFSTFNXFYY YS式中： 彎曲疲勞強度最小安全系數(shù)，一般 ; 彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù)，用以考慮齒輪在有限壽命時，彎曲疲勞極限的提高，查圖11-17得到，圖中n:齒輪轉(zhuǎn)速(r/min)j:齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù)Lh:齒輪工作壽命(h)minFSNY60hN

30、njLXY 彎曲疲勞強度尺寸系數(shù)，考慮彎曲疲勞中的尺寸效應，與模數(shù)有關，查圖11-18得到.min1.4FS 試驗齒輪的應力修正系數(shù)，一般 ; STY2STY見教材189頁例11-1直齒圓柱齒輪傳動設計圖示帶式運輸機，閉式齒輪傳動，電機計算功率P=4.5Kw, n1=960r/min ,載荷平穩(wěn)，傳動比u=6 ,工作時間10年，每年300工作日，每天8小時。解：解：1. 確定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)確定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪 選用8級精度 材料與熱處理小輪：45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=217255大輪：45鋼，常化，HB2=162217表11-15. 齒輪主要幾何參數(shù)

31、齒輪主要幾何參數(shù) 模數(shù)：mmzdm16. 2272 .5811?。簃mm5 . 2 直徑：mhddmmhddmmmzdmmmzdaaaa4105 . 2240525 .725 . 225 .6724051625 . 25 .67275 . 222112211 齒寬：mmdbd815 .672 . 11mmbmmb818521 中心距：mmdda25.236)(21214. 校核齒根彎曲疲勞強度校核齒根彎曲疲勞強度3. 驗算齒面接觸疲勞強度驗算齒面接觸疲勞強度2. 按齒面接觸強度設計按齒面接觸強度設計11.6 標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算一、輪齒的受力分析一、輪齒

32、的受力分析(作用點，方向，大小)將法向力Fn分解： 圓周力12111;2tttFFdTF 徑向力12111costantanrrntttrFFFFF 軸向力1121tanataaFFFF 法向力1211coscosnnntnFFFF一般208二、強度計算齒輪強度計算與直齒輪類似，也包括齒面接觸強度和齒根彎曲強度計算。 由于輪齒傾斜，齒輪具有軸向重合度 ，接觸線長度增加，承載能力提高，故在齒面接觸強度和齒根彎曲強度計算中，分別引入螺旋角系數(shù) 和 來考慮輪齒傾斜給強度提高帶來的有利影響。Z12121()HHEHKTZ Z Z ZMpabdY斜齒輪齒面接觸疲勞強度條件為：321(1)() ()2HE

33、aHZ Z Z ZKTamm 設計式為：齒根彎曲疲勞強度條件為：112()FFasaFKTY Y Y YMPabd m13214(1)FasaaFY Y Y YKTmz設計式為：Z為接觸強度計算的螺旋角系數(shù)，由圖11-20查取，為彎曲強度計算的螺旋角系數(shù)，由圖11-21查取，其余各參數(shù)及系數(shù)的意義、單位和確定方法與直齒輪基本相同，只是齒形系數(shù)和應力修正系數(shù)應按當量齒數(shù)分別由圖11-10和圖11-11查取，為避免斜齒輪的軸向力過大，一般螺旋角,人字齒輪一般取，常用稍大于030YFaYsaY3/cosvzz008 150025 40齒數(shù)z及模數(shù)對于閉式傳動，設計時一般按齒面接觸強度確定中心距a,模

34、數(shù)由經(jīng)驗公式估算并取標準值。齒數(shù)按下式確定：(0.007 0.02)nma1212(1)nazmzznm對和取整后按下式修正螺旋角：121(1)()cosarccos22nnm zm zzarcaa1z2z最后驗算齒根彎曲疲勞強度。斜齒輪軸向重合度系數(shù)計算公式為：sinnbm圖示帶式運輸機，閉式齒輪傳動，電機計算功率P=4.5Kw, n1=960r/min ,載荷平穩(wěn)，傳動比u=6 ,工作時間10年，每年300工作日，每天8小時。解解：1. 確定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)確定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪 選用8級精度 材料與熱處理小輪：45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=217255

35、大輪：45鋼，?；琀B2=162217表11-1 選小輪齒數(shù)z1=27，則大輪齒數(shù)z2=u z1=6*27=162 初選=132. 按齒面接觸強度確定中心距按齒面接觸強度確定中心距 （與直齒輪不同的是要驗證傳動比誤差與修正螺旋角）（與直齒輪不同的是要驗證傳動比誤差與修正螺旋角）3. 驗算齒面接觸疲勞強度驗算齒面接觸疲勞強度4. 驗算齒根彎曲疲勞強度驗算齒根彎曲疲勞強度5. 齒輪主要幾何參數(shù)齒輪主要幾何參數(shù)一、圓柱齒輪一、圓柱齒輪1.齒輪軸e2mt2. 實心輪da160mm3. 腹板式da500mm4. 輪輻式400mmda1000mm5. 組裝齒圈式6. 非金屬齒輪二、圓錐齒輪二、圓錐齒輪1

36、.齒輪軸e1.6m其余同圓柱齒輪一、潤滑方式一、潤滑方式1. 人工周期加油開式2. 浸油潤滑閉式，V12m/s若V25m/s噴嘴位于輪齒嚙出一側1.齒輪失效形式齒輪失效形式 輪齒折斷：疲勞折斷，脆斷 齒面失效： 點蝕：閉式傳動，軟齒面磨損：開式傳動膠合：重載的閉式傳動（高、低速）塑性變形2.齒輪設計準則齒輪設計準則 閉式軟齒面：按齒面接觸強度設計，齒根彎曲強度校核； 閉式硬齒面：按齒面接觸強度校核，齒根彎曲強度設計，取較大值； 開式軟齒面：只按齒根彎曲強度設計 高速大功率齒輪傳動：除以上計算外，還要校核膠合準則3.齒輪材料選擇齒輪材料選擇 基本原則：齒面硬，齒芯韌 軟齒面：HBS350,注意硬

37、度差， HBS1- HBS2=3050 HBS 硬齒面： HBS 350，HRC1=HRC24. 齒輪傳動受力分析齒輪傳動受力分析（作用點，方向，大小）112dTFttantrFFcostnFF 1112dTFtcos11taFFntnFFcoscos11111costantrFF111sintantaFFcos11tnFF圓周力 徑向力 軸向力 法向力直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪)5 . 01 (2211111RmtdTdTFcostan1nrF 5. 齒輪傳動的計算載荷齒輪傳動的計算載荷KKKKKVA掌握各系數(shù)的含義及其對齒輪傳動的影響6. 齒輪傳動的強度計算齒輪傳動的強度計算比較

38、斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪傳動強度計算的異同；總結強度計算公式中各參數(shù)的物理意義，選取原則，各圖表的具體使用方法第十二章 蝸桿傳動 121 蝸桿傳動的類型及特點 蝸桿傳動是一種在空間交錯軸間傳遞運動的機構(交錯角一般為90)。由主動件蝸桿和從動件蝸輪組成蝸桿的形狀象個圓柱形螺紋的螺桿蝸桿的旋向：右旋蝸桿和左旋蝸桿 （一般為右旋）蝸桿的頭數(shù)：單頭蝸桿(蝸桿上只有一條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一齒)雙頭蝸桿(蝸桿上有兩條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過兩個齒)依此類推，設蝸桿頭數(shù)為 （一般z1 ），蝸輪齒數(shù)為z2 、則傳動比i為： 蝸輪形狀象斜齒輪，只是它的輪齒沿齒長方向又彎曲成圓弧形，以便與蝸

39、桿更好地嚙合。 圓柱面蝸桿傳動 wolunwoganchuandong.swf一、蝸桿傳動的特點二、蝸桿傳動的類型1.按蝸桿形狀:其齒面一般是在車床上用直線刀刃的車刀切制而成，車刀安裝位置不同，加工出的蝸桿齒面的齒廓形狀不同。阿基米德蝸桿（ZA）漸開線蝸桿(ZI)法向直廓蝸桿(ZN) 錐面包絡蝸桿(ZK)圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動其蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形的車刀切制而成的。其蝸桿體在軸向的外形是以凹弧面為母線所形成的旋轉(zhuǎn)曲面，這種蝸桿同時嚙合齒數(shù)多，傳動平穩(wěn)；齒面利于潤滑油膜形成，傳動效率較高；同時嚙合齒數(shù)多，重合度大；傳動比范圍大(10360)；

40、承載能力和效率較高；可節(jié)約有色金屬。 2.按輪齒旋向3.按工作條件: 閉式,開式,半開半閉 圓弧圓柱蝸桿的軸向齒廓為凹圓弧形，相配蝸輪的齒廓為凸圓弧形。在中間平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪間形成凹凸齒廓嚙合。圓弧圓柱蝸桿傳動具有效率高（達90以上），承載能力大（約為普通圓柱蝸桿傳動的1.5 2.5倍），傳動的比范圍大，體積小等優(yōu)點，適用于高速重載傳動，有逐漸取代普通圓柱蝸桿傳動的趨勢。 圓柱面蝸桿傳動 環(huán)面蝸桿傳動錐蝸桿傳動122 蝸桿傳動的基本參數(shù)及幾何尺寸一、蝸桿傳動主要參數(shù)1.模數(shù)和壓力角中間平面:通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為中間平面(蝸桿軸面,蝸輪端面) 蝸桿傳動的設計計算都是以中間平面內(nèi)

41、的參數(shù)和幾何關系為標準。在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合。 正確嚙合條件ma1=mt2=ma1=t2=200=2、導程角 在m和d1為標準值時，z1越大傳動效率越高，傳遞動力時要求效率高=15 -30 且應采用多頭蝸桿越小傳動效率越低,要求反行程自鎖時28)，否則將使傳動平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大，否則在模數(shù)一定時，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。（Z1與Z2的薦用值表）a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)5.中心距4、蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q 由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，蝸桿的尺寸參數(shù)與

42、加工蝸輪的蝸輪滾刀尺寸參數(shù)相同，為了限制滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標準化，國家標準對每一標準模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標準蝸桿分度圓直徑d1。直徑d1與模數(shù)m的比值(q= d1 m)稱為蝸桿的直徑系數(shù)。q=d1/m q稱為蝸桿的直徑系數(shù)d1=mqq值越小，即蝸桿直徑 d1 越小，則升高越大，傳動效率越高，但直徑 d1 變小會導致蝸桿的剛度和強度削弱，設計時應綜合考慮。 二.蝸桿傳動的幾何尺寸d1=mq d2=mZ2 ha1=ha2=ha*m=m hf1=hf2=(ha*+c*)m=1.2mda1=d1+2ha1=(q+2)m da2=d2+2ha2=(z2+2)mdf1=d1-2hf1=(q-2.4)m

43、 df2=d2-2hf2=(z2-2.4)ma=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)1111tandmzdmz123 蝸桿傳動的失效形式，材料和結構一、齒面間滑動速度一、齒面間滑動速度VS 較大的較大的V VS S引起：引起：1 1、易發(fā)生齒面磨損、易發(fā)生齒面磨損和膠合和膠合2 2、如潤滑條件良好、如潤滑條件良好（形成油膜條件）則較（形成油膜條件）則較大的大的V VS S則有助于形成潤則有助于形成潤滑油膜，減少摩擦、磨滑油膜，減少摩擦、磨損，提高傳動效率損，提高傳動效率 、 分別為蝸桿、蝸分別為蝸桿、蝸輪在節(jié)點輪在節(jié)點C C的速度的速度為蝸桿導程角為蝸桿導程角二、蝸桿傳動的失效形式及計算

44、準則 1、蝸桿傳動的失效形式（主要是蝸輪失效）閉式傳動：膠合 點蝕開式傳動：磨損 按齒面接觸疲勞強度設計 校核齒根彎曲疲勞強度 計算熱平衡 2、蝸桿傳動的強度計算準則 閉式傳動：開式傳動: 齒根彎曲疲勞強度計算 三、蝸桿、蝸輪的常用材料蝸桿、蝸輪的常用材料要求：1）足夠的強度；2）良好的減摩、耐磨性；3）良好的抗膠合性；因此常采用青銅作蝸輪齒圈，與淬硬磨削的鋼制蝸桿相配。 蝸桿常用材料為碳素鋼和合金鋼，要求齒面光潔并且有較高硬度。一般蝸桿可采用45，40等碳素鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為220250 HBS。對高速重載的蝸桿常用20Cr，20 crMnTi，滲碳淬火到5662 HRc；或40r，38

45、SiMnMo，表面淬火到4555HRC，并應磨削。 蝸輪常用材料為青銅和鑄鐵。鑄造錫青銅，如zCuSnl0P1，zcuSn5Pb5Zn5，抗膠合，耐磨性能好，易切削加工，但價格貴，一般用于高速(v25 ms)重要場合。鋁鐵青銅，如zCuA1l0Fe3，具有足夠強度，并耐沖擊，價格也低，但切削性能和抗膠合性能較差，故不適于高速，常用于Vs80-100)時才進行輪齒彎曲疲勞強度計算。對于開式傳動，則按蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度進行設計。蝸輪輪齒彎曲強度的計算方法，在此不予討論。一、蝸桿傳動的效率h1嚙合效率；321h2軸承效率；h3濺油效率；h1是對總效率影響最大的因素，可由下式確定：)tan(tan

46、1v11tandmz因為所以 Z1式中： 蝸桿的導程角；v當量摩擦角。124 蝸桿傳動的強度計算 設計時，蝸桿傳動的效率可估取為：閉式傳動： Z1=1 =0.650.75 Z1=2 =0.750.82 Z1=4,6 =0.820.92 自鎖時 0.5開式傳動：Z1=1,2 =0.600.70 二、蝸桿傳動的潤滑三、蝸桿傳動熱平衡計算 潤滑油在齒面間被稀釋，加劇磨損和膠合。 效率低，發(fā)熱大，溫升高，潤滑油粘度下降原因設蝸桿傳動功率為P1（ K W）,效率為 蝸桿傳動轉(zhuǎn)化熱量所消耗的功率為： 1)1 (1000PPS經(jīng)箱體散發(fā)熱量的相當功率為： 01ttAkPSCkS箱體表面散熱系數(shù) A 箱體散熱

47、面積 t1 油的工作溫度 t0環(huán)境溫度 達到熱平衡時 AttkPS01110001可得到熱平衡時的溫度 )()1 (1000101ttCAKPttS【t1】 油的許可工作溫度一般 【t1】=7090 a為中心距當油溫 t1或散熱條件不符合要求時，可采用以下措施。1.增加散熱片 2.在蝸桿軸端加軸流風扇 3.在油池中安裝冷卻水管 4.用循環(huán)油冷卻三.蝸桿傳動的精度等級與標記GB/T10089-1988對蝸桿、蝸輪傳動規(guī)定了12個精度等級，1級精度最高，12級最低。 普通圓柱蝸桿傳動的精度，一般以6-9級應用得最多。 6級精度可用于蝸輪圓周速度v5m/s的場合；7級精度常用于v7.5m/s的動力傳

48、動；8級精度常用于每晝夜只有短時工作的低速傳動（v3m/s)。1.蝸桿傳動的精度等級2.蝸桿傳動的標記蝸桿的標記：類型，m,d1,旋向（R,L）,Z1蝸輪的標記：相配蝸桿類型，m,z2蝸桿傳動標記：分子：蝸桿代號；分母：蝸輪齒數(shù)例題：m=10mm,d1=90mm,右旋,Z1=2的普通圓柱蝸桿與齒數(shù)為60的蝸輪組成的蝸桿傳動蝸桿的標記：ZA1090R2蝸輪的標記：ZA1080蝸桿傳動標記：8029010RZA第十三章第十三章 軸及軸轂聯(lián)接軸及軸轂聯(lián)接 131 概述概述 一、軸的用途與分類一、軸的用途與分類 1、功用：、功用：1）支承回轉(zhuǎn)零件；）支承回轉(zhuǎn)零件；2）傳遞運動和動力）傳遞運動和動力 2

49、、分類：、分類： 按承載情況分：按承載情況分： 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸扭矩和彎矩扭矩和彎矩 心軸心軸只受彎矩只受彎矩 傳動軸傳動軸主要受扭矩主要受扭矩 按軸線形狀分按軸線形狀分 直軸：直軸：階梯軸階梯軸 光軸光軸曲軸：曲軸： 空心軸和鋼絲軟軸空心軸和鋼絲軟軸(變速器的轉(zhuǎn)速傳變速器的轉(zhuǎn)速傳到儀表板到儀表板) 二二. .軸的材料（見表軸的材料（見表13-113-1）軸的材料種類很多，選擇時應主要考慮如下因素：軸的材料種類很多，選擇時應主要考慮如下因素：1.1.軸的強度、剛度及耐磨性要求；軸的強度、剛度及耐磨性要求；2.2.軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求；軸的熱處理方法及機加工工藝性的要求；3.3.軸的材料來

50、源和經(jīng)濟性等。軸的材料來源和經(jīng)濟性等。軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜碳素鋼比合金鋼價格低廉，對應力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為合性能，加工工藝性好，故應用最廣，一般用途的軸，多用含碳量為0.250.250.5%0.5%的中碳素鋼。尤其是的中碳素鋼。尤其是4545號鋼，對于不重要或受力較小的軸也可用號鋼，對于不重要或受力較小的軸也可用Q235AQ235A等普通碳等普通碳素鋼。合金鋼具有比碳素鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應力集中比較

51、敏感，素鋼。合金鋼具有比碳素鋼更好的機械性能和淬火性能，但對應力集中比較敏感，且價格較貴，多用于對強度和耐磨性有特殊要求的軸。如且價格較貴，多用于對強度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi等低碳等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳處理后可提高耐磨性；合金鋼，經(jīng)滲碳處理后可提高耐磨性；20CrMoV20CrMoV、38CrMoAl38CrMoAl等合金鋼，有良好的等合金鋼，有良好的高溫機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。高溫機械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當其他值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當其他條件相同時，如想通過選用合金鋼來提高軸的剛度是難以實現(xiàn)的。條件相同時，如想通過選用合金鋼來提高軸的剛度是難以實現(xiàn)的。球墨鑄鐵和高強度鑄鐵因其具有良好的工藝性，不需要鍛壓設備，吸振性好，球墨鑄鐵和高強度鑄鐵因其具有良好的工藝性，不需要鍛壓設備，吸振性好，對應力集中的敏感性低，