齿轮传动
例1二级圆柱齿轮减速器,其中一级为直齿轮,另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器,锥齿轮传动应置于高速级还是低速级?为什么?
答:在二级圆柱齿轮传动中,斜齿轮传动放在高速级,直齿轮传动放在低速级。其原因有三点:1)斜齿轮传动工作平稳,在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度,更适于高速。2)将工作平稳的传动放在高速级,对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级,则斜齿轮传动也不会平稳。3)斜齿轮传动有轴向力,放在高速级轴向力较小,因为高速级的转矩较小。由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器,一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是:低速级的转矩较大,齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R和模数m大时,加工困难,制造成本提高。
例3一对闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:z125,z275,m3mm,d1,小齿轮的转速
970rmi
。主从动轮的H1690MPa,H2600MPa,载荷系数K16,节点区域系数ZH25,材料弹性系数ZE1898MPa,重合度系数Z09,是按接触疲劳强度,求该齿轮传动传递的功率。
提示:接触疲劳强度校核公式为
HZEZHZ
2KT1u1bd12u
H
解:由已知条件:
uz2z175253d1mz13×2575mmbφdd11×7575mm因为大齿轮的许用接触应力较低,故按大齿轮计算承载能力:
T1
H2ZHZEZ
2
bd12u2Ku1
600
2
757523
195182Nmm195182Nm
2518980921631
齿轮传动所能传递的功率为:
P
T1
130
19518297030
19826
W
19826
kW
111
f例4图示双级斜齿圆柱齿轮减速器,高速级:m
2mm,z122,z295,
20,a120,齿轮1为右旋;低速级:m
3mm,z325,z479,
20,a160。主动轮转
速
1960rmi
,转向如图,传递功率P4kW,不计摩擦损失,试:1标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向;2合理确定3、4轮的螺旋线方向;3画出齿轮2、3所受的各个分力;4求出齿轮3所受3个分力的大小。
解题注意要点:1一对斜齿轮旋向相反1轮右旋2轮左旋。2为使3轮轴向力与2轮反向,3轮左旋、4轮右旋。3为求齿轮3的分力,先求螺旋角T3和β3。
解:
1各轮的转向和2轮的螺向如例78图2所示。
23轮为左旋、4轮为右旋,如图所示。
3齿轮2、3所受的各个分力如图所示。
4求齿轮3所受分力:
3
2
1i12
1z1z2
9602295
2223
rmi
T3
T2
9550
P
3
9550
42223
17184
Nm
cos3
m
z32a
z4
325792160
0975
,β3
128386r