《齿轮传动》PPT课件

《《齿轮传动》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章齿轮传动§10-1概述§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则§10-3齿轮的材料及其选择§10-4齿轮传动的计算载荷§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-6标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-7直齿锥齿轮传动§10-9齿轮传动的润滑§10-8齿轮的结构设计学习要求熟悉齿轮传动的特点和应用标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法重点掌握不同类型、不同尺寸齿轮的结构设计设计准则的确定和设计数据的选用熟悉不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则、基本设计原理、设计程序及强度计算方法难点概述一、齿轮传动的特点和类型3）效率高4）结构紧凑1）工作可靠，寿命长2）传动比

2、恒定齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其应用范围十分广泛1.特点：5）适用性广可达99％，在常用的机械传动中，其效率最高在相同条件下，齿轮传动所需的空间一般较小这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一优点缺点1）制造及安装精度要求高2）成本高2.类型按轴的布置分平行轴齿轮传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动（锥齿轮）概述按齿向分：直齿轮传动斜齿轮传动　　　　　　　　　　　人字齿轮传动按工作条件分：闭式传动开式传动软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）按齿面硬度分：按齿廓分：渐开线齿轮摆线齿轮圆弧齿轮概述齿轮传动的失效形式及设计准则轮齿折断齿面点蚀齿

3、面胶合齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有：分为：疲劳折断过载折断：属于静强度破坏多发生在轮齿的节线附近靠近齿根的一侧是在重载条件下产生的粘着磨损现象齿面磨粒磨损使轮齿变薄，最后导致轮齿折断塑性变形重载软齿面在摩擦力作用下引起的材料塑性流动注：由于磨损的比点蚀的形成快，故开式传动中见不到点蚀现象普通闭式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和点蚀普通开式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和磨粒磨损设计思路：分析失效现象→失效机理（原因、后果、措施）→设计准则→建立简化力学模型→强度计算→主要参数尺寸→结构设计齿轮传动的失效形式及设计准则1.轮齿折断常发生于闭式硬齿面

4、或开式传动中②整体折断现象：①局部折断一、失效形式齿轮传动的失效形式及设计准则过载折断后果：传动失效原因：疲劳折断①轮齿受多次重复弯曲应力作用，齿根受拉一侧产生疲劳裂纹齿根弯曲应力最大σF＞[σF]②齿根应力集中(形状突变、刀痕等)，加速裂纹扩展→折断σt齿双侧受载(1主动)σt齿单侧受载123受冲击载荷或短时过载作用，突然折断，尤其见于脆性材料（淬火钢、铸钢）齿轮位置：均始于齿根受拉应力一侧齿轮传动的失效形式及设计准则直齿轮齿宽b较小时，载荷易均布——整体折断齿宽b较大时，易偏载斜齿轮：接触线倾斜——载荷集中在齿一端改善措施：1）d一定时，z↓，m↑2）正变位——局部折断齿根

5、厚度↑↑抗弯强度↓应力集中改善载荷分布6）↑轮齿精度7）↑支承刚度4）↑齿根过渡圆角半径3）提高齿面硬度(HB↑)→[σF]↑5）↓表面粗糙度，↓加工损伤齿轮传动的失效形式及设计准则2.齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀）常出现在润滑良好的闭式软齿面传动中原因：σH＞[σH]脉动循环应力1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩展（油粘度越小，裂纹扩展越快）2）节线处常为单齿啮合，接触应力大3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，易产生裂纹现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑齿轮传动的失效形式及设计准则

6、后果：齿廓表面破坏，振动↑，噪音↑，传动不平稳接触面↓，承载能力↓传动失效软齿面齿轮：收敛性点蚀，相当于跑合跑合后，若σH仍大于[σH]，则成为扩展性点蚀硬齿面齿轮：点蚀一旦形成就扩展，直至齿面完全破坏——扩展性点蚀开式传动：无点蚀（∵v磨损>v点蚀）改善措施：1）HB↑——[σH]↑3）↓表面粗糙度，↑加工精度4）↑润滑油粘度2）↑ρ（综合曲率半径）(↑d1、↑xΣ)↑接触强度齿轮传动的失效形式及设计准则3.齿面胶合——严重的粘着磨损原因：高速重载——v↑,Δt↑,油η↓,油膜破坏,表面金属直接接触，融焊→相对运动→撕裂、沟痕低速重载——P↑、v↓，不易形成油膜→冷胶合后果：

7、引起强烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿轮报废改善措施：1）采用抗胶合性能好的齿轮材料对2）采用极压润滑油3）↓表面粗糙度，↑HB4）材料相同时，使大、小齿轮保持一定硬度差5）↓m→↓齿面h→↓齿面vs（必须满足σF）6）角度变位齿轮，↓啮合开始和终了时的vs7）修缘齿，修去一部分齿顶，使vs大的齿顶不起作用现象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，形成沟痕齿轮传动的失效形式及设计准则常发生于开式齿轮传动原因：相对滑动+硬颗粒(灰尘、金属屑末等)润滑不良+表面粗糙。后果：正确齿形被破坏、传动不平稳,齿