齿轮传动的动载荷系数与什么有关

有关齿轮传动系数的计算方法和步骤

§10—5 标准直齿圆柱齿轮传动强度计算 (一) 轮齿的受力分析假设：单齿对啮合，力作用在节点P,不计Ff 轮齿间的法向力F 轮齿间的法向力Fn, 沿啮合线指向齿面

1. Fn 的分解： 的分解： Fn -圆周力Ft : 圆周力F 沿节圆切线方向指向齿面 圆周力 \径向力Fr :沿半径方向指向齿面(轮心) 径向力F 沿半径方向指向齿面(轮心) 径向力 2. 作用力的大小： Ft=2T1/d1 作用力的大小： T Fr=Ft·tgα t (9-13)

T1 -小齿轮传递的转矩N·mm d1 -小齿轮节圆直径mm; α-啮合角

有关齿轮传动系数的计算方法和步骤

3. 作用力的方向判断及关系： 作用力的方向判断及关系： Ft -Ft1(主): 与V1 反向 主 \Ft2 (从) : 与V2 同向 从关系：V1 = - V2Ft2 Fr2 Fr1 Ft1 Fr1 Ft1 Ft2 Fr2

F r1 }—分别指向各自轮心 F r2关系：Ft1 = -Ft2

F r1 = - F r2 ※:画受力图时，各分力画在啮合点上

有关齿轮传动系数的计算方法和步骤

(二) 齿根弯曲疲劳强度计算 二计算点：法向力Fn作用在

第四节 齿轮传动的计算载荷

齿轮传动强度计算中所用的载荷，通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算。沿齿面接触线单位长度上的平均载荷p(单位为N/mm)为，即：

p?FnLFn 为轮齿所受的公称法向载荷。

实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及制造误差的影响，载荷会有所增大，且沿接触线分布不均匀。接触线单位长度上的最大载荷为：

K为载荷系数，其值为：K＝KA Kv Kα Kβ

式中：KA ─使用系数 Kα─齿间载荷分配系数 Kv ─动载系数 Kβ─齿向载荷分布系数

1、KA--使用系数

使用系数KA是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。 这种动载荷取决于原动机和工作机的特性，质量比，联轴器类型以及运行状态等。KA的使用值应针对设计对象，通过实践确定。表10-2

2、Kv--动载系数

动载系数Kv是考虑齿轮副本身的啮合误差（基节误差、齿形误差、轮齿受载变形等）所引起的啮入、啮出冲击和振动而产生内部附加动载荷影响的系数。 影响动载系数Kv的主要因素： 1）基节误差和齿形误差

由于制造及装配的误差，轮齿受载后弹性变形的影响，使啮合轮齿的法向齿距Pb1与Pb2不相等，因而轮齿就不能正确的啮合传动，瞬时

第14章 动载荷

14.1 动载荷的概念及分类

在以前各章中，我们主要研究了杆件在静载荷作用下的强度、刚度和稳定性的计算问题。所谓静载荷就是指加载过程缓慢，认为载荷从零开始平缓地增加，以致在加载过程中，杆件各点的加速度很小，可以忽略不计，并且载荷加到最终值后不再随时间而改变。

在工程实际中，有些高速旋转的部件或加速提升的构件等，其质点的加速度是明显的。如涡轮机的长叶片，由于旋转时的惯性力所引起的拉应力可以达到相当大的数值；高速旋转的砂轮，由于离心惯性力的作用而有可能炸裂；又如锻压汽锤的锤杆、紧急制动的转轴等构件，在非常短暂的时间内速度发生急剧的变化等等。这些部属于动载荷研究的实际工作问题。实验结果表明，只要应力不超过比例极限，虎克定律仍适用于动载荷下应力、应变的计算，弹性模量也与静载下的数值相同。 动载荷可依其作用方式的不同，分为以下三类：

1．构件作加速运动。这时构件的各个质点将受到与其加速度有关的惯性力作用，故此类问题习惯上又称为惯性力问题。

2．载荷以一定的速度施加于构件上，或者构件的运动突然受阻，这类问题称为冲击问题。

3．构件受到的载荷或由载荷引起的应力的大小或方向，是随着时间而呈周期

齿轮传动

一、选择题

7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A．轮齿疲劳折断 C．齿面疲劳点蚀

B．齿面磨损 D．齿面胶合

7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A．轮齿疲劳折断 C．齿面疲劳点蚀

B．齿面磨损 D．齿面胶合

7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A．轮齿疲劳折断 C．齿面疲劳点蚀

B．齿面磨损 D．齿面胶合

7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A．靠近齿顶处

B．靠近齿根处 D．节线附近的齿根一侧

C．节线附近的齿顶一侧

7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A．40Cr调质

B．适当增大模数m D．铸钢ZG310-570

C．45钢齿面高频淬火

7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A．大、小齿轮的硬度相等

B．小齿轮硬度高于大齿轮硬度

C．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 A．?H1=?H2

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空压机皮带传动与齿轮传动的对比

皮带传动与齿轮传动的：

在空气压缩机的传动系统中，一般可分为直接传动和皮带传动，长期以来，两种传动方式孰优孰劣一直是业界争论的焦点之一。螺杆式空气压缩机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，实际并不是真正意义上的直接传动。真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连（同轴）且两者速度一样。这种情况是极少的。因此直接传动没有能量损耗的观点是不对的。只有1：1直联才是真正意义上的直联！另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。下面讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：每一运转状态之皮带张力均达到优化值。通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之工作寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷。始终确保正确的皮带轮连接。更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整。整个皮带驱动系统安全无故障运转。主张直接齿轮传动的制造商本身也有一部分产品采用皮带传动。

齿轮传动与皮带传动的对比：

1、效率

优良的齿轮传动效率可达98%-99%，优良的皮带传动设计在正常的工作条件下亦可达到99%的效率。两者的差异并不取决于传动方式的选

(1)电力牵引高速列车的供电、牵引传动系统，包括从变电站到列车受电弓在内的供电部分和动车组本身的传动系统。 (2)动车组的传动方式主要包括交—直传动方式和交—直—交、交—交的传动方式

(3)交流传动系统是指由各种变流器供电的异步或同步电动机作为动力的机车或动车组传动系统

(4)目前变流器主要有直接式变流器（即交—交变流器）和带有中间直流环节的间接式变流器（即交—直—交变流器）两大类

(5)交—直—交牵引传动系统主要是由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、中间环节、牵引逆变器、牵引电机、齿轮传动系统等组成。

(6)交—直—交牵引传动系统构成说明：受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器，经变压器降压后的单相交流电供给脉冲整流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电经中间直流电路将直流电输出给牵引变流器，牵引逆变器输出电压、电流、频率可控的三相交流电供给三相异步牵引电动机，牵引电机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对，转换成轮缘牵引力和线速度。

(7)列车牵引运行是将电能转换成机械能，能量变换与传递的途径：接触网→高压电器→牵引变压器→脉冲整流器→中间直流环节→牵引逆变器→牵引电动机→齿轮传动→轮对 再生

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空压机皮带传动与齿轮传动的对比

皮带传动与齿轮传动的：

在空气压缩机的传动系统中，一般可分为直接传动和皮带传动，长期以来，两种传动方式孰优孰劣一直是业界争论的焦点之一。螺杆式空气压缩机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，实际并不是真正意义上的直接传动。真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连（同轴）且两者速度一样。这种情况是极少的。因此直接传动没有能量损耗的观点是不对的。只有1：1直联才是真正意义上的直联！另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。下面讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：每一运转状态之皮带张力均达到优化值。通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之工作寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷。始终确保正确的皮带轮连接。更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整。整个皮带驱动系统安全无故障运转。主张直接齿轮传动的制造商本身也有一部分产品采用皮带传动。

齿轮传动与皮带传动的对比：

1、效率

优良的齿轮传动效率可达98%-99%，优良的皮带传动设计在正常的工作条件下亦可达到99%的效率。两者的差异并不取决于传动方式的选

题 目 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师

摘要

齿轮传动的设计 机械工程系 车辆工程 141 周六圆 1608140134

陈丰

齿轮传动式机械中最重要的应用最广泛的一种传动形式，对齿轮传动的最基本要求是运转平稳且有足够的承载能力。齿轮传动具有承载能力大，效率高，允许速度高，尺寸紧凑寿命长等特点，因此传动系统中一般首先采用齿轮传动，并且齿轮机构可以用来传递在任意两轴间的运动和动力，是现代机器应用最广泛的一种机械传动机构。

1 传动装置总体设计

1.1设计任务书 1设计任务

设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱直齿齿轮减速器传动。 2 设计要求

（1）外形美观，结构合理，性能可靠，工艺性好； （2）多有图纸符合国家标准要求；

（3）按毕业设计（论文）要求完成相关资料整理装订工作。 3 原始数据

（1）运输带工作拉力 F=4KN （2）运输带工作速度V=2.0m/s

(3)输送带滚筒直径 D=450mm （4）传动效率??0.96 4工作条件

两班制工作，空载起动，载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘，中小批量生产，使用期限10年，年工作300天。 1.2 确定传动

一、作业P233#10-2：如图所示的齿轮传动，齿轮A、B和C的材料都是中碳钢调质，其硬度：齿轮A为240HBS，齿轮B为260HBS，齿轮C为220HBS，试确定齿轮B的许用接触应力[σH]和许用弯曲应力[σF]。假定：

（1） 齿轮B为“惰轮”（中间轮），齿轮A为主动轮，设KFN=KHN=1； （2） 齿轮B为主动，齿轮A和C均为从动，设KFN=KHN=1。 C B A

解：齿面接触疲劳许用应力的计算式为：[?H]?KHN??Hlim

SHKFN??Flim

SF齿根弯曲疲劳许用应力的计算式为：[?F]?取SH=1 SF=1.4（1.25~1.5之间均可） 查P204图10-20（c），知在脉动循环交变应力作用下，B齿轮的弯曲疲劳强度极限σlim为： σlim=σFE=350Mpa （注意超出范围则采用外插法取值，为近似值，且设应力校正系数YST=1） 而受对称循环交变载荷作用时的应力极限值为脉动循环交变应力的70%——见P203倒数第6行） 查P207图10-21（d），知B齿轮的接触疲劳强度极限σHlim为：σHlim=620Mpa （1）、（2）两种情况下，B齿轮上的每个齿在一转的过程中，导致轮齿齿根弯曲的力的方

实验2 齿轮传动效率测定与分析

实验目的

1.了解机械传动效率的测定原理，掌握用扭矩仪测定传动效率的方

法；

2.测定齿轮传动的传递功率和传动效率；

3.了解封闭加载原理。

实验设备和工具

1.齿轮传动效率试验台；

2.测力计；

3.数据处理与分析软件；

4.计算机、打印机。

实验原理和方法

1. 齿轮传动的效率及其测定方法

齿轮传动的功率损失主要在于：(1)啮合面的摩擦损失；(2)轮齿搅动润滑油时的油阻损失；(3)轮轴支承在轴承中和轴承内的摩擦损失。齿轮传动的效率即指一对齿轮的从动轮（轴）输出功率与主动轮（轴）输入功率之比。对于采用滚动轴承支承的齿轮传动，满负荷时计入上述损失后，平均效率如表所示。

表齿轮传动的平均效率

测定效率的方式主要有两种：开放功率流式与封闭功率流式。前者借助一个加载装置（机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器）来消耗齿轮传动所传递的能量。其优点是与实际工作情况一致，简单易行，实验装置安装方便；缺点是动力消耗大，对于需作较长时间试验的场合（如疲劳试验），消耗能力尤其严重。而后者采用输出功率反馈给输入的方式，电源只供给齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率，可以大大减小功耗，因此这种实验方案采用较多。

2. 封闭式试验台加载原理

图表示一个加载系统，电机功率通