机械学基础课程电子教案
蒋秀珍 编写
马惠萍 制作
机械学基础多媒体系列 CAI课件
第 13章 齿轮传动设计
一, 轮齿的破坏形式 2.轮齿折断
1.齿面点蚀
4.齿面磨损
3.齿面胶合
二, 直齿圆柱齿轮传动的受力分析与强度计算
1.轮齿上的作用力
?
?
tgFF
d
T
F
d
T
F
tr
t
n
?
?
?
1
1
1
1
2
c o s
2
Fn -法向力
Ft -圆周力
Fr -径向力
T1 -小轮的转矩
d1 -小轮的分度圆直径
α-压力角
2.计算载荷, F计 =kFn
3.齿面接触疲劳强度计算
1)计算公式,
? ?HH ib a KETi ??? ??? 2s i n)1(59.0 2 13
设计公式,
? ? ?? 2s i n
)1(59.0 13
ib
KETia
H
??
i -- 传动比
,+” --外啮合
,-” -- 内啮合
b --- 齿宽
a --- 中心距
Α--- 啮合角
K --- 载荷系数
1
2
2
1 ddnni ??
对于钢制的标准齿轮
E=2.06?105N/mm2,α=20o,sin2α=0.64,代入后则
? ?HH ib a KTi ?? ??? 2 13)1(336
取齿宽系数,则设计公式aba ??
? ? i
KTia
aH ??
123 )336()1( ?? T1 单位 N?mm
2)齿根弯曲强度计算公式和设计公式
? ?FFF zbm YKT ?? ??
1
2
12
设计公式,
? ?3 211)1(
4
Fa
F
zi
YKTm
?? ??
（例题 9－ 1）,某两级直齿圆柱齿轮减速机用电动机驱动，单
向运转，载荷有中等冲击。高速级传动比 i=3.7，高速轴转速
n1=745r/min，传动功率 P=17KW，试计算此高速级传动（采
用软齿面）。
三, 齿轮传动链的设计
啮合形式和传动类型的选择
1.啮合形式 渐开线
修正渐开线
修正摆线
2.传动类型的选择 直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
圆锥齿轮传动
蜗轮蜗杆传动
轮系传动比的分配
传动级数少,单级速比,结构,磨损悬殊 !
单级速比的范围, 5－ 15
1.确定传动级数
2.分配各级传动比
1)按误差最小分配传动比的原则
减速传动 先小后大
增速传动 先大后小
2)按最小体积要求分配传动比
原则：各级传动比相等
3)按最小转动惯量分配传动比
1
1
2
2
2
)
2
(2 ?
?
? n
K
nK
i
i
i 总传动比
n 传动级数
iK 任一级的传动比
K 第几级
例题,已知一齿轮减速器的总传动比 I=350,四级齿轮传动,按最小
转动惯量的原则分配传动比
四, 确定各级齿轮的齿数和模数
1.齿数的确定, 一般情况,z?17,z=8变位
2.模数 m的确定 按结构条件定
按强度条件定
21
2
zz
am
??
结构设计 (自学 )
五, 齿轮传动的回差及消除的方法
回差 ---主动轮反转时,从动轮滞后的角度
减小的方法
（ 1）调整中心距
（ 2）接触弹簧法
（ 3）双片齿轮法
蒋秀珍 编写
马惠萍 制作
机械学基础多媒体系列 CAI课件
第 13章 齿轮传动设计
一, 轮齿的破坏形式 2.轮齿折断
1.齿面点蚀
4.齿面磨损
3.齿面胶合
二, 直齿圆柱齿轮传动的受力分析与强度计算
1.轮齿上的作用力
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Ft -圆周力
Fr -径向力
T1 -小轮的转矩
d1 -小轮的分度圆直径
α-压力角
2.计算载荷, F计 =kFn
3.齿面接触疲劳强度计算
1)计算公式,
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设计公式,
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i -- 传动比
,+” --外啮合
,-” -- 内啮合
b --- 齿宽
a --- 中心距
Α--- 啮合角
K --- 载荷系数
1
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1 ddnni ??
对于钢制的标准齿轮
E=2.06?105N/mm2,α=20o,sin2α=0.64,代入后则
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取齿宽系数,则设计公式aba ??
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2)齿根弯曲强度计算公式和设计公式
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（例题 9－ 1）,某两级直齿圆柱齿轮减速机用电动机驱动，单
向运转，载荷有中等冲击。高速级传动比 i=3.7，高速轴转速
n1=745r/min，传动功率 P=17KW，试计算此高速级传动（采
用软齿面）。
三, 齿轮传动链的设计
啮合形式和传动类型的选择
1.啮合形式 渐开线
修正渐开线
修正摆线
2.传动类型的选择 直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
圆锥齿轮传动
蜗轮蜗杆传动
轮系传动比的分配
传动级数少,单级速比,结构,磨损悬殊 !
单级速比的范围, 5－ 15
1.确定传动级数
2.分配各级传动比
1)按误差最小分配传动比的原则
减速传动 先小后大
增速传动 先大后小
2)按最小体积要求分配传动比
原则：各级传动比相等
3)按最小转动惯量分配传动比
1
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n 传动级数
iK 任一级的传动比
K 第几级
例题,已知一齿轮减速器的总传动比 I=350,四级齿轮传动,按最小
转动惯量的原则分配传动比
四, 确定各级齿轮的齿数和模数
1.齿数的确定, 一般情况,z?17,z=8变位
2.模数 m的确定 按结构条件定
按强度条件定
21
2
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结构设计 (自学 )
五, 齿轮传动的回差及消除的方法
回差 ---主动轮反转时,从动轮滞后的角度
减小的方法
（ 1）调整中心距
（ 2）接触弹簧法
（ 3）双片齿轮法
