第14单元学时数2学时.doc

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1、广西水电职院教案用纸章节名称：第六章齿轮传动§6-1齿轮传动的失效形式§6-2齿轮材料及其热处理§6-3齿轮传动精度简介目的要求：了解轮齿的失效形式及计算准则；齿轮材料及热处理；齿轮传动的精度教学重点：轮齿的失效形式教学难点及突破难点的办法：课堂讲授，多媒体教学讲授法课外作业：6-2教学过程时间分配§6-1齿轮传动的失效形式一、轮齿折断二、齿面点蚀三、齿面胶合四、齿面磨粒磨损五、齿面塑性变形★计算准则§6-2齿轮材料及其热处理一、齿轮材料应具备的基本要求二、齿轮常用材料§6-3齿轮传动精度简介10101010101

2、0101010第六章齿轮传动第一节齿轮传动的失效形式一、齿轮传动的失效形式及计算准则1．轮齿的失效形式①轮齿折断（图形见课件）②齿面点蚀（图形见课件）③齿面胶合（图形见课件）措施：提高齿面硬度；减小齿面粗糙度；增加润滑油粘度；加抗胶合添加剂。④齿面磨损分跑合磨损和磨粒磨损。（图形见课件）措施：减小齿面粗糙度；改善润滑条件，清洁环境；提高齿面硬度。⑤齿面塑性变形（图形见课件）2．齿轮的设计准则①保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。②保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。③对高速重载齿轮传动，除以上两

3、设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。由工程实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主；闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。第二节齿轮常用材料及热处理由轮齿失效形式可知，选择齿轮材料时，应考虑以下要求：轮齿的表面应有足够的硬度和耐磨性，在循环载荷和冲击载荷作用下，应有足够的弯曲强度。即齿面要硬，齿芯要韧，并具有良好的加工性和热处理性。制造齿轮的材料主要是各种钢材，其次是铸铁，还有其它非金属材料。一、钢钢材可分为锻钢和铸钢两类，只有尺寸较大（d＞400~600mm）,结构形状

4、复杂的齿轮宜用铸钢外，一般都用锻钢制造齿轮。软齿面齿轮多经调质或正火处理后切齿，常用45、40Cr等。因齿面硬度不高，易制造，成本低，故应用广，常用于对尺寸和重量无严格限制的场合。由于在啮合过程中，小齿轮的轮齿接触次数比大齿轮多。因此，若两齿轮的材料和齿面硬度都相同时，则一般小齿轮的寿命较短。为了使大、小齿轮的寿命接近，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的高出30~50HBS。对于高速、重载或重要的齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。二、铸铁由于铸铁的抗弯和耐冲击性能都比较差，因此主要用于制造低速、不重要

5、的开式传动、功率不大的齿轮。常用材料有HT250、HT300等。三、非金属材料对高速、轻载而又要求低噪音的齿轮传动，也可采用非金属材料，加夹布胶木、尼龙等。常用的齿轮材料，热处理方法、硬度、应用举例见表6-1。表6-1常用的齿轮材料、热处理硬度和应用举例材料牌号热处理方法硬度应用举例齿芯HBS齿面HRC优质碳素钢35正火150~180低速轻载的齿轮或中速中载的大齿轮45162~21750180~22045调质217~255合金钢35SiMn217~26940Cr241~286优质碳素钢35表面淬火180~21040

6、~45高速中载、无剧烈冲击的齿轮。如机床变速箱中的齿轮45217~25540~50合金钢40Cr241~28648~5520Cr渗碳淬火56~62高速中载、承受冲击载荷的齿轮。如汽车、拖拉机中的重要齿轮20CrMnTi56~6238CrMOAlA氮化229>850HV载荷平稳、润滑良好的齿轮铸钢ZG45正火163~197重型机械中的低速齿轮ZG55179~207球墨铸铁QT700-2225~305可用来代替铸钢QT600-2229~302灰铸铁HT250170~241低速中载、不受冲击的齿轮。如机床操纵机构的齿轮H

7、T300187~255第三节齿轮传动精度简介一、精度等级渐开线圆柱齿轮标准（GB/T10095—88）中，规定了12个精度等级，第1级精度最高，第12级最低。一般机械中常用7~8级。高速、分度等要求高的齿轮传动用6级，对精度要求不高的低速齿轮可用9级。根据误差特性及它们对传动性能的影响，齿轮每个精度等级的公差划分为三个公差组，即第I公差组（影响运动准确性），第II公差组（影响传动平稳性），第III公差组（影响载荷分布均匀性）。一般情况下，可选三个公差组为同一精度等级，也可以根据使用要求的不同，选择不同精度等级的公差

8、组组合。常用的齿轮精度等级与圆周速度的关系及使用范围见表6-2。表6-2齿轮传动精度等级（第II公差组及其应用）精度等级齿面硬度HBS圆周速度v(m.s-1)应用举例直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮直齿圆锥齿轮6≤350≤18≤36≤9高速重载的齿轮传动，如机床、汽车中的重要齿轮，分度机构的齿轮，高速减速器的齿轮等＞350≤15≤307≤350≤12≤25≤6高速中