齿轮传动(第12章)

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1、齿轮传动第11章1§11-1概述齿轮传动的特点：功率、速度范围广效率高;结构紧凑;工作寿命长;传动比准确开式传动：润滑差，常用于低精度、低速传动；闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。润滑及防护条件好。2§11-2圆柱齿轮传动的基本参数、精度选择主要参数：模数、齿数、传动比、齿数比、中心距、变位系数。3齿轮精度（1～１２级）7—6—6GMGB10095—88齿厚下偏差第Ⅱ公差组精度（平稳性精度）第Ⅲ公差组精度（接触精度）齿厚上偏差第Ⅰ公差组精度（运动精度）4§11.3齿轮传动的失效方式、材料及热处理一。失效形式1.轮齿折断齿根弯曲应力大；齿根

2、应力集中措施：增大齿根圆角半径；正变位，增大模数；强化处理：喷丸、滚压处理；5.轮齿折断62.齿面点蚀措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度轮齿在节圆附近一对齿受力载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产生的小裂纹-扩展-脱落-凹坑。73.齿面磨粒磨损磨损也是一种常见的失效形式，砂粒、金属屑8磨损94.齿面胶合高速重载；散热不良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱措施：减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对10.齿面胶合115.齿面塑性变形措施：材料的选择及硬度12磨损、塑性变形13弯曲折断点蚀胶合磨损塑性变形齿轮的失效形式现象

3、与原因？改进措施？。。。。。。。。。。14§11.4齿轮的材料及热处理一.对齿轮材料的基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。经济性：毛坯选择工艺要求：热处理方式硬度选择：*软齿面硬度350HBS；*软齿面齿轮HBS1-HBS230～50*避免胶合的合适配对：软—软；软—硬；软—铁；硬—硬。15二.常用齿轮材料钢45、40Cr、20CrMnTi铸钢ZG310-570铸铁HT300、QT500-7有色金属：铜合金、铝合金非金属：夹布塑胶、尼龙钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS原因：1）小齿轮齿根强度较弱2）小齿轮的应力循环次数较多3)当大

4、小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度16§11.5圆柱齿轮的计算载荷名义载荷：17轮齿的受力分析FtFr18载荷状况工作机器原动机电机……内燃机…均匀平稳…1.01.11.251.5轻微冲击…1.251.351.51.75中等冲击…1.51.61.752.0严重冲击…1.751.852.02.25考虑齿以外的其他因素对齿轮传动的影响，主要考虑原动机和工作机的影响19制造和安装误差，法节不相等，瞬时传动比不准确，产生角加速度齿轮修缘20齿轮精度、速度精度等级21鼓形轮齿载荷沿接触线分布不均

5、匀轴上位置；轴及支承刚度；制造和安装精度。22两对以上齿轮啮合时，载荷分配不均表面硬度：硬度愈高，载荷分配愈不均精度等级：精度低，载荷分配不均严重23§11.5直齿圆柱齿轮的强度计算设计准则闭式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行计算。开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算，考虑磨损的影响适当增大模数。（10～15%）必要时进行：散热能力计算；抗胶合能力计算24一。轮齿的受力分析FtFr25二。直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算计算齿轮节点处的接触应力由式（2-41）：26ZE—弹性系数表；ZH—节点区域系数Ze—重合度系数u—齿数比u

6、2/u127四。齿根弯曲疲劳强度计算建立力学模型：假设全部载荷作用于齿顶；不计径向分力产生的压应力；用30°切线法确定危险截面。28计入齿根的应力集中考虑单对齿的啮合点位置29开式齿轮m增大10—15%；不小于1.530直齿圆柱齿轮传动的强度计算小结1.应力、许用应力、强度的关系两齿轮弯曲应力是否相同？许用应力呢？2.齿轮弯曲强度比较313.两轮接触强度比较由于一对齿轮齿面接触面积相等，接触点的应力是大小相等方向相反的作用力与反作用力，故一对啮合齿轮的接触应力是相等的，但通常情况下大小齿轮的许用接触应力不相等。32作者：潘存云教授m=4z=16m=2

7、z=16模数的单位：mm，它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮，模数大，尺寸也大。m=1z=1633§11.6齿轮传动的参数选择和许用应力一。设计参数的选择1.齿数比u压力角a压力角齿厚曲率半径弯曲强度接触强度2.小轮齿数z1（d不变，即中心距a为定值）z1重叠系数大，传动平稳；模数小，节约材料及加工量；但抗弯曲差；齿高减小，降低VS，抗胶合能力强。开式传动：z1=17～20；闭式传动：z1=20～40343.齿宽系数齿愈宽，直径和中心距小但载荷分布不均4.变位系数避免根切；凑中心距、凑传动比；提高强度35二。齿轮传动许用应力36一般取中

8、间MQ偏下值；对称循环弯曲应力取70%。37分析中间齿轮接触应力和弯曲应力的特点？38§11.7斜齿圆柱齿轮