第10章+齿轮传动

《第10章+齿轮传动》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、第十章　齿轮传动《机械设计》（第八版）10-1概述10-2齿轮传动的失效形式及设计准则10-3齿轮材料及其选择原则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设计参数、许用应力与精度选择第十章　齿轮传动《机械设计》（第八版）10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算10-8标准锥齿轮传动的强度计算10-9变位齿轮传动的强度计算概述10-10齿轮的结构设计10-11齿轮传动的润滑10-12圆弧齿圆柱齿轮传动简介10-1概  述齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，型式很多，应用广泛，传递的功率可达

2、数十万千瓦，圆周速度可达200m/s。齿轮传动的主要优点：（1）效率高；（2）结构紧凑；（3）工作可靠、寿命长；（4）传动比稳定。齿轮传动的缺点：（1）齿轮传动的制造及安装精度要求高；（2）价格较贵；（3）不宜用于传动距离过大的场合。齿轮传动的装置型式（1）开式齿轮传动齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。齿轮传动的装置型式（2）半开式齿轮传动齿轮传动装有简单的防护罩，润滑条件有所改善，但仍不能做到严密防止外界杂物

3、侵入，润滑条件也不算最好。齿轮传动的装置型式（3）闭式齿轮传动齿轮传动装在经过精确加工而且封闭严密的箱体内，这种传动润滑及防护条件最好，多用于重要的场合。10-2齿轮传动的失效形式及设计准则影响失效形式的主要因素：（1）齿轮传动的装置型式开式、半开式、闭式（2）使用情况速度：低速、高速；载荷：轻载、重载。（3）齿轮材料的性能及热处理工艺轮齿：较脆、较韧；齿面：较硬、较软。由于上述条件的不同，齿轮传动也就出现了不同的失效形式。（一）齿轮传动的主要失效形式齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有：（1）轮齿折断（2

4、）齿面磨损（3）齿面点蚀（4）齿面胶合（5）塑性变形（1）轮齿折断提高轮齿的抗折断能力，可采取下列措施：●增大齿根过渡圆角半径，减少应力集中；●增大轴及支承的刚度，使受载均匀；●采用合适的热处理方法，使齿芯具有足够的韧性；●采用喷丸、液压等工艺对齿根表面进行强化处理。（1）齿根弯曲疲劳折断；（2）过载折断；（3）局部折断。（2）齿面磨损改善润滑、密封条件，在润滑油中加入减摩添加剂，保持润滑油的清洁，提高齿面硬度等，均能提高齿面的抗磨料磨损。齿面磨损可能出现的形式有多种，但主要是当啮合齿面间落入磨料性物质时，齿面即被逐渐

5、磨损而致报废。这是开式齿轮传动的主要失效形式之一。（3）齿面点蚀增强轮齿抗点蚀能力的措施：●在啮合轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀；●在合理限度内，提高润滑油的粘度，也可减缓点蚀的出现。在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿面失效形式多为点蚀。开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。（4）齿面胶合减小模数、降低齿高、采用角度变位齿轮以减小滑动系数，提高齿面硬度，采用抗胶合能力强的润滑油（极压油）等，均可减缓或防止齿面胶合。高速重载：压力大，瞬时温升，润滑差，温度过高时，两齿面就会发生粘连，又滑动将相粘结的部位

6、即被撒破，称为胶合。低速重载：油膜遭到破坏，也会产生胶合。此时称为冷胶合。（5）塑性变形适当提高齿面硬度，采用粘度较大的润滑油，可以减轻或防止齿面塑性流动。在齿轮传动中，当有过大的应力作用时，轮齿材料可能产生塑性变形。塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上，但在重载作用下，硬度高的齿轮上也会出现变形。滚压塑变（二）设计准则对于不同的工作情况及失效形式，确立相应的设计准则。（1）目前设计一般使用的齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。（2）对于高速大功率的齿轮传动，还要按保证齿面抗胶合能

7、力的准则进行计算。（3）对于抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取相应的措施，以增强轮齿抗这些失效的能力。闭式齿轮传动设计准则闭式齿轮传动：在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。对于齿面硬度很高，齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。对于功率较大的齿轮传动:例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。开式齿轮传动设计准则开式（半开式）齿轮传动：按理应按保证齿面抗磨损和齿根抗折断能力两准则进行计

8、算，由于抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，所以对于开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。对于齿轮的轮圈、轮幅、轮毂等部位的尺寸,通常仅作结构设计，不进行强度计算。提高轮齿抗失效能力的一般措施●减小齿面粗糙度值；●适当选配主、从