第11章齿轮传动课件.ppt

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1、桑塔纳轿车的主传动系统第11章齿轮传动第11章齿轮传动11.1齿轮传动的失效形式及计算准则11.2齿轮材料及精度选择11.3齿轮传动的载荷计算11.4直齿圆柱齿轮传动的强度计算11.5斜齿圆柱齿轮传动的强度计算11.6直齿圆锥齿轮传动的强度计算11.7齿轮的结构设计11.8齿轮的润滑重点：1.齿轮的失效形式、计算准则2.齿轮传动受力分析(直齿、斜齿、锥齿)3.齿轮传动强度计算作业：（11.1~5）、11.7、11.9（斜齿轮）齿轮传动特点传递功率范围广、转速范围大理论上瞬时传动比恒定啮合效率高工作可靠寿命长结构紧凑矿山、水泥、轧钢等我国首条出口海外（阿拉伯联合酋长国联合水泥公

2、司（UCC））的日产万吨新型干法水泥熟料生产线的主要设备----回转窑、原料立磨等2005年6月26日成功下线，该齿圈直径9.936米，274个齿，净重近80吨。50名中信洛阳重机员工站在大齿圈内2011年8月7日，由中信重工自主设计、制造的目前国内直径最大的齿圈，正在进行精加工，即将下线。为中国黄金集团公司制造的齿圈直径11米、重70余吨，精度等级达到7级。瑞士制造女表表盘直径只有10mm比女士的小手指还小堪称世界上最小机械表日本研制出世界最小有齿轮马达发布时间：2004.12.2915:58来源：中国新闻网日本共同社报道，日本一个研究小组27日宣布，已经成功研制出一种直径

3、仅1.5毫米，长9.4毫米用金属玻璃制成的带有减速器的微型马达。刷新了由瑞士制造商开发的塑料马达所创造的最小直径记录(1.9毫米)。该马达可望在医疗器材的小型化等方面发挥作用。由于其超小型机身上还配有齿轮，因而还能用于小型照相机的变焦机能。介绍直齿圆柱、斜齿圆柱、直齿圆锥齿轮传动的设计。按工作条件分类按载荷情况分类闭式传动└硬齿面HBS＞350开式传动齿轮传动的分类:低速轻载:V≤1～3m/S;Fn≤5～10kN中速中载:3m/S＜V＜10m/S;10kN≤Fn＜50kN高速重载:V≥10m/S;Fn≥50kN┌软齿面HBS≤350前言11.1轮齿的失效形式及计算准则(一)

4、轮齿的失效形式┌疲劳折断└过载折断全齿折断(齿根)(直齿)局部折断(斜齿受载不均)1.轮齿折断3.各种场合的主要失效形式2.齿面失效齿面点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形→(二)齿轮传动常用计算准则疲劳折断：轮齿受的弯曲应力是循环变化的，在齿根的过渡圆角处具有较大的应力集中。易发生轮齿疲劳折断。过载折断：齿轮受到过载或冲击时,引起轮齿的突然折断。闭式硬齿面、脆性材料齿轮传动的主要破坏形式轮齿折断机理发生部位：一般出现在节线附近靠近齿根表面处。（载荷大；速度低难形成油膜)σH反复→裂纹→扩展→麻点状脱落2.齿面失效闭式软齿面齿轮传动的主要破坏形式。1)齿面疲劳点蚀齿面点蚀机理→齿

5、形破坏、轮齿变薄1）磨粒磨损：由于金属微粒，灰石砂粒进入齿轮引起的磨损。2）跑合磨损：一般指新机器。开式齿轮传动易发生磨粒磨损。2)齿面磨粒磨损当齿面所受的压力很大且润滑效果差，或压力很大而速度很高时，由于发热大，瞬时温度高，相啮合的齿面发生粘联现象，此时两齿面有相对滑动，粘接的地方被撕裂。→热胶合。润滑失效→表面粘连→沿运动方向撕裂低速重载的齿轮，油膜遭破坏也发生胶合现象。齿面温度无明显增高，→冷胶合。高速重载、低速重载闭式传动的主要破坏形式。3)齿面胶合→齿面沿摩擦力方向塑性变形→主凹、从凸ω2ω1低速重载软齿面闭式传动的主要破坏形式。4)齿面塑性变形从动齿—节线起脊主动

6、齿—节线出沟断齿:疲劳折断→过载折断全齿折断(齿根)(直齿)局部折断(斜齿受载不均)σH反复→裂纹→扩展→麻点状脱落→靠近节线的齿根表面齿面胶合:齿面磨粒磨损:润滑失效→表面粘连→沿运动方向撕裂磨粒磨损→齿形破坏齿面塑性变形:齿面沿摩擦力方向塑性变形→主凹、从凸齿面点蚀:.齿面失效:*闭式传动→*开式传动→*闭式高速重载传动→软齿面→硬齿面→齿面点蚀轮齿折断齿面磨粒磨损齿面胶合*低速重载软齿面→齿面塑性变形3.各种场合的主要失效形式(二)齿轮传动常用计算准则:防齿面点蚀→防轮齿折断→齿面接触疲劳强度计算→求中心距a齿根弯曲疲劳强度计算→求模数ｍ常用的计算方法:硬齿面:(断齿)

7、按齿面接触疲劳强度设计(先求a)→按齿根弯曲疲劳强度校核按齿根弯曲疲劳强度设计(先求m)→按齿面接触疲劳强度校核按齿根弯曲疲劳强度设计(求m)→考虑磨损将[σF]×(0.7～0.8)(许用弯曲应力)软齿面:(点蚀)开式传动:(磨损)闭式传动按主要失效形式进行强度计算，确定主要尺寸，再对其他失效形式进行必要校核。1.齿面要硬,齿芯要韧2.易于加工及热处理对齿轮材料的基本要求：一.常用的齿轮材料二.齿轮材料的选择11.2齿轮材料及精度选择三.齿轮精度一.常用的齿轮材料⑴钢－用于开式、低速传动的齿轮→强度差,