河南科技大学精品课程机械设计基础11.ppt

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1、第11章齿轮传动§11-3齿轮传动的精度§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算§11-1轮齿的失效形式§11-2齿轮材料及热处理§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷§11-8直齿圆锥齿轮传动§11-6直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算§11-7斜齿圆柱齿轮传动§11-10齿轮传动的润滑和效率一、齿轮传动的主要特点：传动效率高可达99％。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高；结构紧凑与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间一般较小；与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长；传动比稳定无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获

2、得广泛应用的原因之一；与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵。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，型式多样，传递功率从很小到很大（可高达数万千瓦）。精度低时，噪音较大。不适用于轴间距大的场合。§11-0齿轮传动概述二、齿轮传动的分类按齿轮类型分：直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮锥齿轮传动人字齿轮传动按装置形式分：按使用情况分：动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）图片闭

3、式传动：支承刚度大，精度高，润滑良好。如：汽车变速箱、减速器等。开式传动：不能保证良好的润滑，灰尘易进入，用于次要、低速场合。如：农业机械、建筑机械等。半开式传动：有油池、防护罩§11-0齿轮传动概述四、本章的学习目的本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法，也就是要能够根据齿轮工作条件的要求，设计出传动可靠的齿轮。设计齿轮是指设计确定齿轮的主要参数以及结构形式。三、对齿轮传动的基本要求传动平稳：要求i=c，保证传动的精度，避免过大冲击、振动、噪音等，承载能力强：要求在尺寸小，重量轻的前提下，齿轮的强度高、寿命长，主要靠渐开线及加工精度来保证。主要靠材

4、料、热处理、合理选择参数(m、a、b)来保证。§11-0齿轮传动概述一、齿轮的主要失效形式轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形齿轮传动的失效主要是指轮齿的失效，其失效形式是多种多样的。常见的失效形式有：由于齿轮其它部分（齿圈、轮辐、轮毂等）通常是经验设计的，其尺寸对于强度和刚度而言均较富裕，实践中也极少失效。1、轮齿折断类型及原因：过载折断：短时意外严重过载或冲击载荷时发生，属于静强度破坏，多发生于铸铁齿轮、整体淬火齿轮。疲劳折断：轮齿受弯曲变应力作用。发生部位：轮齿受拉应力一侧齿根部分全齿折断：齿宽较小的直齿轮部分齿折断：齿宽较大的直齿轮、斜齿轮§

5、11-1齿轮传动的失效形式动画演示§11-2齿轮传动的失效形式§11-2齿轮传动的失效形式§11-2齿轮传动的失效形式提高抗断齿能力的措施：增大齿根过渡圆角半径，消除刀痕以减小应力集中；增大轴及支承的刚性，使轮齿受载均匀；在齿根处进行强化处理，如：喷丸、滚压；选用韧性好的材料，如：低碳钢；采用正变位，使sf增大。§11-2齿轮传动的失效形式2、齿面点蚀是闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式原因脉动循环接触应力细微裂纹裂纹扩展润滑油渗入剥落循环次数N增大§11-1齿轮传动的失效形式发生部位：靠近节线的齿根面上危害：振动、噪声增大，传动平稳性降低。<2，一般

6、在节线处只有一对齿啮合，接触应力较大；在节点处，不易形成油膜，润滑不良。§11-1齿轮传动的失效形式原因：§11-1齿轮传动的失效形式§11-1齿轮传动的失效形式提高齿面硬度，降低粗糙度提高润滑油粘度采用正传动，提高综合曲率半径，减小接触应力提高抗点蚀能力的措施：§11-1齿轮传动的失效形式3、齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式原因：危害：渐开线失真，ic，齿形破坏，传动精度降低，间隙增大，冲击、噪音增大轮齿变薄，易发生断齿由于硬的颗粒进入齿面引起的——磨粒磨损由于表面相互搓削引起的——研磨磨损§11-1齿轮传动的失效形式§11-1齿轮传动的失效形式

7、§11-1齿轮传动的失效形式§11-1齿轮传动的失效形式避免齿面磨损的措施：改开式传动为闭式传动提高齿面的硬度，降低粗糙度注意润滑油的清洁，定时更换§11-1齿轮传动的失效形式齿轮传动的失效形式及设计准则4、齿面胶合主要出现在高速重载的闭式齿轮传动原因：齿面间压力大，瞬时速度高，润滑效果差，在高温高压下，相啮合的两齿面粘在一起，齿面相对滑动时粘着点被撕破，齿面上形成沟痕提高齿面硬度，降低粗糙度低速用粘度大的润滑油，高、中速及重载低速用极压润滑油采用变位齿轮，减小滑动系数减小模数，降低齿高，减小滑动系数两齿轮配对时，齿面有硬度差，HB1-HB2=30~50

8、§11-1齿轮传动的失效形式抗胶合的措施：§11-1齿轮传动的失效形式齿轮传动的