第10章 齿轮传动ppt课件.ppt

《第10章 齿轮传动ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第10章齿轮传动本章重点：齿轮传动的失效形式、受力分析及强度计算本章难点：齿轮传动的受力分析按工作条件按载荷情况闭式传动└硬齿面HB＞350开式传动低速轻载: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HB≤350§10-1概述1.齿轮传动的特点:效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定2齿轮传动的分类半开式传动§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则(一)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2.齿面损伤齿面点蚀齿面胶合齿面

2、磨损齿面塑性变形→闭式硬齿面齿轮传动的主要破坏形式疲劳折断：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：齿轮受到短时过载或冲击载荷时,引起轮齿的突然折断。发生部位:齿根措施:增大齿根的过渡圆角增大轴的支承刚度提高齿芯韧性强化齿根表层发生部位：一般首先出现在齿根表面靠近节线处。（原因：载荷大；相对滑动速度低难形成油膜)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)齿面疲劳点蚀措施:提高齿面硬度采用较高粘度润滑油(v≤12m/s)→齿形破坏磨粒磨损：由于金属微粒，灰石砂粒进入齿轮引起的磨损

3、。开式齿轮传动易发生磨粒磨损。2)齿面磨粒磨损措施:开式→闭式当齿面所受的压力很大且润滑效果差(压力很大，速度很高时)，由于发热大→瞬时温度高→相啮合的齿面发生粘焊→两齿面沿相对滑动方向（粘接的地方）被撕裂。→热胶合。润滑失效→表面粘焊→沿相对滑动方向撕裂低速重载的齿轮，油膜遭破坏也发生胶合现象。这时齿面温度无明显增高，这种胶合→冷胶合。高速重载、低速重载闭式传动的主要破坏形式。3)齿面胶合措施:加强润滑措施提高齿面硬度→低速重载的软齿面齿轮，在严重过载下，可能出现表面金属沿滑动方向滑移，使齿面表层材料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

4、形式。4)齿面塑性变形措施:提高齿面硬度加强润滑措施减小齿面粗糙度合理选配材料,适当跑合折断: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→齿根靠近节线的表面齿面胶合:齿面磨粒磨损:润滑失效→表面粘连→沿相对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)齿轮传动常用设计准则:防齿面点蚀→防轮齿折断→齿面接触疲劳强

5、度计算→求d1齿根弯曲疲劳强度计算→求模数ｍ常用的计算方法:硬齿面(折断):以接触强度设计为主(先求d1)→以弯曲强度设计为辅以弯曲强度设计为主(先求m)→以接触强度设计为辅按弯曲强度设计(求m)→因考虑磨损将m适当增大软齿面(点蚀):开式传动:(磨损)闭式传动高速大功率齿轮传动→散热计算(还应进行抗胶合计算)1.齿面要足够硬,齿芯要有一定韧性2.易于加工及热处理（一）、对齿轮材料的基本要求:（二）、常用的齿轮材料（表12.7）§10-3齿轮的材料及其热处理－含碳量为0.1％～0.6％→常用→性能最好(可通过热处理提高机械性能)1.锻钢－钢材经锻造,性能提高→最常用45、3

6、5SiMn、38CrMoAl、40Cr、20CrMnTi2.铸钢－齿轮较大(da≥400～600)时采用ZG310-570、ZG340-640⑴钢－用于开式、低速传动的齿轮→强度差,易成型1.灰口铸铁－HT250、HT3002.球墨铸铁－QT500-5→用于小功率、高速→低噪音⑵铸铁⑶非金属材料四.钢制齿轮加工工艺过程：热(正)→切齿→表面硬化处理(淬火、氰化、氮化)坯料→热(正、调)→切齿(一般8级、精切7级)正火、调质→HB1=HB2＋20～50HRC1≥HRC2渗氮低碳钢－渗碳＋淬火中碳钢－表面淬火三.常用热处理：硬齿面：软齿面：软齿面(中)：硬齿面：§10-4标准直

7、齿圆柱齿轮传动的强度计算(一)轮齿的受力分析Ｆr＝Ｆt·ｔgα沿半径方向指向轮心Fn＝Ｆt/cosαＦt＝2Ｔ1／ｄ1沿分度圆切线方向指向齿面圆周力Ｆt：径向力Ｆr：Fn作用力的方向及表示方法：与Ｖ1反向与Ｖ2同向Ｆt2(从):－由啮合点指向轮心(外)Ft2Fr2Fr1Ft1Fr1Fr2Ft2Ft1pω1ω2Ft2Ft1Fr2Fr1VＦt1(主):ＦtＦr计算载荷:载荷系数K=KAKVKαKβ§10-5齿轮传动的计算载荷齿面单位长度上的平均载荷1使用系数KA考虑齿轮副以外因素引起的附加动载荷影响查表10-2p193