齿轮传动重点（zl）课件.ppt

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1、作用：不仅用来传递运动、而且还要传递动力。要求：运转平稳、足够的承载能力。分类开式传动有简单防护罩，大齿轮浸入油池，润滑得到改善、适于非重要应用；裸露、灰尘、易磨损，适于低速传动。6.1　概述半开式传动闭式传动全封闭、润滑良好、适于重要应用。按类型分按装置型式分按使用情况分软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传锥齿轮传动人字齿轮传动动力齿轮传动齿轮按齿面硬度分硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。轮齿

2、折断一般发生在齿根处，严重过载突然断裂、疲劳折断。6.2.1齿轮传动的失效形式失效形式轮齿疲劳折断轮齿过载折断6.2齿轮传动的失效形式及设计准则提高轮齿抗折断能力的措施：（1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应力集中；（2）增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀；（3）采用合适的热处理，使轮齿芯部材料具有足够的韧性；（4）采用喷丸、滚压等工艺对，对齿根表层进行强化处理。潘存云教授研制潘存云教授研制齿面接触疲劳齿面接触应力按脉动循环变化当超过疲劳极限时，表面产生微裂纹、高压油挤压使裂纹扩展

3、、微粒剥落。点蚀首先出现在节线处，齿面越硬，抗点蚀能力越强。软齿面闭式齿轮传动常因点蚀而失效。齿面点蚀轮齿折断失效形式6.2.1齿轮传动的失效形式轮齿疲劳折断轮齿过载折断措施：1.提高齿面硬度；2.使齿轮齿面接触应力σH≤[σH]。齿面点蚀高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。措施：1.提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度低速4.加抗胶合添加剂高速轮齿折断失效形式6.2.1齿轮传动的失效形式轮齿疲

4、劳折断轮齿过载折断齿面胶合齿面胶合齿面磨损措施：1.减小齿面粗糙度磨粒磨损跑合磨损跑合磨损、磨粒磨损。齿面点蚀轮齿折断失效形式6.2.1齿轮传动的失效形式3.提高齿面硬度轮齿疲劳折断轮齿过载折断2.改善润滑条件，清洁环境轮齿疲劳折断轮齿过载折断齿面胶合齿面磨损齿面点蚀轮齿折断失效形式齿面塑性变形6.6.1齿轮传动的失效形式从动齿主动齿从动齿主动齿从动齿主动齿从动齿主动齿表面凸出措施：1.提高齿面硬度2.采用塑性好的材料。表面凹陷6.2.2齿轮传动的设计准则▲保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断▲保证

5、足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀由工程实践得知：▲对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计▲闭式钢制硬齿面或铸铁齿轮传动，主要失效形式是齿根弯曲折断，故按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，再按齿面接触疲劳强度进行校核。▲闭式钢制软齿面齿轮传动，主要失效形式是齿面点蚀，故按齿面接触疲劳强度进行设计计算，再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。▲开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损，严重磨损后齿根弯曲折断，故按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算即可。对齿轮材料性能的要求齿轮的齿体应有较高的

6、抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧。6.3齿轮常用材料和许用应力常用齿轮材料锻钢铸钢铸铁常作为低速、轻载、不太重要的场合的齿轮材料；适用于高速、轻载、且要求降低噪声的场合。非金属材料6.3.1齿轮常用材料钢材的韧性好，耐冲击，通过热处理和化学处理可改善材料的机械性能，最适于用来制造齿轮。耐磨性及强度较好，常用于大尺寸齿轮。含碳量为0.15%~0.6%的碳素钢或合金钢。一般用齿轮用碳素钢，重要齿轮用合金钢。热处理方法表面淬火渗碳淬火调质正火渗氮一般用于中碳钢和中

7、碳合金钢，如45、40Cr等。表面淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达52~56HRC，面硬芯软，能承受一定冲击载荷。1.表面淬火——高频淬火、火焰淬火齿轮材料的热处理和化学处理2.渗碳淬火渗碳钢为含碳量0.15%~0.25%的低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr等。齿面硬度达56~62HRC，齿面接触强度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35SiMn等。调质处理后齿面硬度为：220~260HBS。因为硬度不高，故可

8、在热处理后精切齿形，且在使用中易于跑合。3.调质4.正火正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。氮化处理温度低，轮齿变形小，适用于难以磨齿的场合，如内齿轮。材料为：38CrMoAlA.5.渗氮特点及应用：调质、正火处理后的硬度低，HBS≤350，属软齿面，工艺简单、用于一般传