《机械设计方案》义(八版本)濮良贵

《《机械设计方案》义(八版本)濮良贵》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《机械设计》（第八版）濮良贵主编第十章齿轮传动第十章齿轮传动§１０—１概述：本章主要介绍最常用的渐开线齿轮传动。1．特点：优：1）效率高（可达99%以上，这在大功率传动时意义很大）2）结构紧凑3）工作可靠，寿命长（可达几十年，如：机械表）。4）传动比稳定缺：制造、安装精度要求高，价高，不宜远距离传动。2．传动型式：开式：齿轮完全暴露在外的齿轮传动。半开式：有简单防护罩的齿轮传动。闭式：由箱体密封的齿轮传动。§１０—２齿轮传动的失效形式及设计准则：硬齿面齿轮：齿面硬度大于350HBS或38HRC的齿轮。软齿面齿轮：齿

2、面硬度不大于350HBS或38HRC的齿轮。一．失效形式：齿轮传动的失效主要是轮齿失效，齿圈、轮辐、轮毂等其它部分很少失效，所以，以下仅介绍常见的轮齿失效形式：1．轮齿折断：1）折断形式：①疲劳折断：齿根受弯曲变应力作用→疲劳→折断。②过载折断：过载或偏载→应力超过静强度→折断。2）折断位置：常发生在轮齿根部。∵根部弯曲应力最大，且截面变化大，加式刀痕深，应力集中严重3）抗折断措施：①加大齿根圆角，消除刀痕→应力集中↓。②增大轴及支承刚性→偏载↓。75《机械设计》（第八版）濮良贵主编第十章齿轮传动③增加齿芯韧性，强

3、化齿根表层（喷丸，滚压等）2．齿面磨损：传动时，啮合齿面间的相对滑动→磨损（是开式传动的主要失效形式）3．齿面点蚀：1）点蚀：在接触变应力的反复作用下，齿面材料因疲劳而小片脱落的现象。2）位置：点蚀常先发生于节线附近的齿根一侧。3）原因：①在节线附近啮合时，相对滑动速度低，润滑差，摩擦大。②啮合齿对少，受力大，接触应力大。注：点蚀是闭式传动的主要失效形式。4）抗点蚀措施：①提高齿面硬度。②改善润滑条件：a、低速传动，采用粘度较大的润滑油。b、高速传动，采用喷油润滑。4．齿面胶合：1）胶合：两因瞬时温升过高而粘连的啮

4、合齿面，在相对运动时被撕破，形成沿滑动方向沟痕的现象。2）机理：高速重载→啮合区瞬时温升↑→两啮合面粘连→相对运动时被撕破→形成沿滑动方向的沟痕。注：低速重载时，也会因接触应力过大而粘连──冷胶合。3）抗胶合措施：采用抗胶合的润滑油。5．塑性变形：1）塑变：轮齿材料发生塑性流动的现象。2）类型：①滚压塑变：两啮合轮齿既滚又滑致使材料沿滑动方向流动，而在从动轮节线处形成凸棱、主动轮节线处形成凹沟。②锤击塑变：冲击过大引起的塑变（沿接触线的沟槽）。3）抗塑变措施：①提高齿面硬度。75《机械设计》（第八版）濮良贵主编第十

5、章齿轮传动②采用较高粘度的润滑油。二．设计准则：针对各种失效形式，应建立相应的设计准则，以保证传动有足够的工作能力。但对磨损和塑变，至今尚无公认、有效的计算方法，故目前的设计准则是：保证齿根弯曲疲强及齿面接触疲强足够，兼顾抗胶合能力。1．闭式传动：1）软齿面：以接触疲强设计，弯曲疲强校核。2）硬齿面：同时以接强、弯强设计，取其中较大者作为设计结果。3）高速大功率（＞75kw）：需作热平衡计算，以防胶合。2．开式（半开式）传动：以齿根弯强设计，将模数适当放大以兼顾磨损。§10—3齿轮的材料及其选择原则：轮齿材料的基本

6、要求：齿面硬度高，齿芯韧性好。一．常用的齿轮材料：1．钢：韧性好，耐冲击，可通过热处理改善性能，最适用于制造齿轮。1）锻钢除尺寸太大或结构太复杂者，一般齿轮都用锻钢制造，C%=0.15～0.6%①热处理后切齿的齿轮所用的锻钢：a.常用者：中碳钢，如45、35SiMnb.热处理方法：调质，常化。c.制造过程：毛坯→热处理→切齿→成品。d.精度，齿面硬度：分别达7～8级及＜350HBS（软齿面）。e．适用：强度、速度和精度都要求不高的齿轮②需精加工的齿轮所用的锻钢：a.常用者：低、中碳钢，如20Cr、40Cr、45b.

7、热处理：表面淬火，渗碳，氮化等。75《机械设计》（第八版）濮良贵主编第十章齿轮传动c.制造过程：毛坯→切齿→表面硬化处理→精加工→成品。d.精度：可达3～4级。e.齿面硬度：＞350HBS（如58～65HRC）。f．适用：高速、重载及精密齿轮③合金钢：价高，用于既高速载重、又要体小质轻的高要求处，如航空齿轮。2）铸钢：耐磨性及强度均较高，适用于尺寸较大的齿轮。2．铸铁：性脆，抗冲击及耐磨性较差，适用于低速轻载无冲击处。3．非金属材料：1）适用：高速轻载及精度不高的齿轮传动。2）用法：小轮：非金属材料。大轮：钢，铸铁

8、。3）常用材料：塑料，尼龙。常用齿轮材料及其机械性能P.191.表10-1.二．齿轮材料的选择原则：1．满足工作条件的要求：如：航空齿轮要质轻体小，工件可靠→合金钢。2．齿轮尺寸、毛坯成型方法、热处理及制造工艺的要求：如：大尺寸齿轮→铸造毛坯→铸铁或铸钢中等及中等偏小的齿轮→锻造毛坯→锻钢3．载荷影响：1）正火碳钢：只能用于载荷平稳或有轻度冲击处2）调质碳钢