机械设计基础课件_第06章 齿轮传动设计a.ppt

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1、6-1轮齿传动的特点与失效形式工作形式开式传动：闭式传动：润滑良好、用于高速或重要传动。裸露、灰尘、易磨损，用于低速传动。特点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高、使用寿命长、工作安全可靠。⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。⑥精度要求高，加工成本高、不宜远距传动。6-1轮齿传动的特点与失效形式轮齿折断失效形式措施：1.提高齿根弯曲强度2.改进热处理方式6-1轮齿传动的特点与失效形式轮齿折断失效形式齿面点蚀措施：1.提高齿面接触强度2.增加润滑油粘度6-1轮齿传动的特点与失效形式轮齿折断失效形式齿面点蚀齿面胶合措施

2、：1.提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度4.加抗胶合添加剂6-1轮齿传动的特点与失效形式轮齿折断失效形式齿面点蚀齿面胶合齿面磨损措施：1.减小齿面粗糙度2.改善润滑条件6-1轮齿传动的特点与失效形式轮齿折断失效形式齿面点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形措施：1.提高齿面硬度2.增加润滑油粘度从动齿主动齿从动齿主动齿从动齿主动齿从动齿主动齿6-2齿轮材料及热处理优质碳素钢常用材料中碳合金钢低碳合金钢氮化钢铸钢铸铁塑料正火调质淬火渗碳渗氮√√√√√√√√6-3齿轮传动的精度制造误差对齿轮传动产生影响：1)转角与理论不一致，影响传动准确性；2)瞬时传动比不恒定，出现速度波动，引起震

3、动、冲击和噪音，影响传动平稳性；3)齿向误差导致轮齿上载荷分布不均匀，使轮齿寿命缩短，影响载荷分布均匀性。国标GB10095-88对齿轮副规定了12个精度等级。其中1级最高，12级最低，常用6~9级精度。按照误差特性及它们对传动性能的影响，将齿轮的各项公差分成三组，分别反映传动准确性，传动平稳性和载荷分布均匀性。6-3齿轮传动的精度齿轮精度的选用原则：1)分度机构等应以传动准确性(第Ⅰ公差组)为主；2)高速齿轮传动以传动平稳性(第Ⅱ公差组)为主；3)重载齿轮传动以载荷分布均匀性(第Ⅲ公差)为主；4)主要公差组通常比其它公差组高出一个级别。6-4直齿圆柱齿轮的受力分析齿轮上的作用力：O2O

4、1tω1(主动)N1N2cααd12αFnT1圆周力：径向力：法向力：O2ω2(从动)O1N1N2tω1(主动)T1cααd12d22αFtFrFnFn计算载荷：6-5直齿圆柱齿轮的强度计算赫兹公式：“+”用于外啮合，“-”用于内啮合记齿数比u=z2/z1=d2/d1≥1O2ω2(从动)O1N1N2ttω1(主动)T1Pααd12d22α12得:6-5直齿圆柱齿轮的强度计算代入赫兹公式：齿面接触强度校核公式：6-5直齿圆柱齿轮的强度计算引入齿宽系数，可得接触强度设计公式：对于一对钢制标准直齿圆柱齿轮，有：6-5直齿圆柱齿轮的强度计算齿根弯曲强度较核与设计公式分别为：rbO30º30º

5、hFFnF2F1SFαFFn其中的YFS称为复合齿形系数，由当量齿数与变位系数查图5-30得到。6-5直齿圆柱齿轮的强度计算齿轮传动强度公式的应用及主要参数选择原则：1)软齿面(<350HBS)闭式传动，齿面点蚀是主要失效形式，应按接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。2)硬齿面或铸铁齿轮闭式传动，轮齿折断是主要失效形式，应按齿根弯曲强度设计，再按接触强度校核。3)开式传动，轮齿折断与磨损是主要失效形式，可按齿根弯曲强度设计，但应降低许用应用应用20~50%。4)当接触强度是主要因素时，mz1起作用，应取z1大些；当弯曲强度是主要因素时，m2z1起作用，应取z1小些。5)齿宽系数取决于齿轮

6、的硬度及其在轴上的布置形式，对于软齿面及对称布置可取大些，具体参照表5-9。6齿轮传动设计6-3齿轮传动的精度6-2齿轮材料及热处理6-1轮齿传动的特点与失效形式6-4直齿圆柱齿轮的受力分析6-5直齿圆柱齿轮的强度计算