机械设计10#齿轮传动

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1、机械设计第10章齿轮传动1第10章齿轮传动§10-1概述齿轮传动的特点：功率、速度范围广效率高;结构紧凑;工作寿命长;传动比稳定。开式传动：润滑差，常用于低精度、低速传动；闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。润滑及防护条件好。2第10章齿轮传动§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则（一）失效形式1.轮齿折断直齿---整个齿折断(b小时)斜齿---齿局部折断齿根弯曲应力大；齿根应力集中措施：(1)增大齿根圆角半径及消除加工刀痕；(2)增大轴及支承刚性,使接触线上受载均匀;(3)热处理使齿芯材料有足够韧性;(4

2、)对齿根表层强化处理：喷丸、滚压处理。3.轮齿折断4失效形式2.齿面磨损砂粒、金属屑措施：加强润滑；开式改闭式传动5相对滑动速度6失效形式2.齿面磨损磨损78第10章齿轮传动3.齿面点蚀措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度轮齿在节圆附近一对齿受力载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；由于接触疲劳产生的小裂纹-扩展-脱落-凹坑。9第10章齿轮传动4.齿面胶合高速重载；散热不良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱措施：减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对10.齿面胶合11失效形式5.齿面塑性变形措施：材

3、料的选择及硬度12磨损、塑性变形13弯曲折断点蚀胶合磨损塑性变形齿轮的失效形式现象与原因？改进措施？。。。。。。。。。。14§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则（二）设计准则通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算硬齿面齿轮：轮齿工作面硬度大于350HBS或38HRC；软齿面齿轮：轮齿工作面硬度小于350HBS或38HRC；15闭式传动：(1)软齿面(主要失效形式是点蚀):先按保证齿面接触疲劳强度进行设计计算,然后对其轮齿的抗弯疲劳强度进行校核。(2)硬齿面(主要失效形式是弯曲折断):先按齿

4、根抗弯曲疲劳强度设计计算,然后再校核其齿面的接触疲劳强度。开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算，考虑磨损的影响适当增大模数。（10～15%）16浙江大学考研试题对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。A.按接触强度设计齿轮尺寸，再验算弯曲强度；B.只按接触强度设计；C.按弯曲强度设计齿轮尺寸，再验算接触强度；D.只需按弯曲强度设计。17第10章齿轮传动§10-3齿轮的材料及其选择原则（一）常用齿轮材料及力学性能见（P189表10-1）钢45、40Cr、20CrMnTi铸钢ZG310-570铸铁HT300、QT500

5、-7有色金属：铜合金、铝合金非金属：夹布塑胶、尼龙18对齿轮材料的基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。选择时应考虑：经济性；毛坯选择工艺要求；热处理方式等§10-3齿轮的材料及其选择原则19具体选择原则：（1）满足工作条件要求；（2）考虑齿轮尺寸、毛坯成型方法及热处理和制造工艺；（3）正火碳钢只能用于载荷平稳或轻度冲击下工作齿轮；调质碳钢可用于中等冲击下工作齿轮；（4）合金钢用于高速、重载并在冲击载荷下工作齿轮；（5）飞行器中齿轮采用表面硬化处理的高强度合金钢；（6）硬度选择：*软齿面硬度350HBS或38HRC；*软齿

6、面齿轮HBS1-HBS230～5020第10章齿轮传动§10-4齿轮传动的计算载荷沿齿面接触线单位长度上的平均载荷P(N/mm)：P=Fn/L计算载荷：Pca=KP=KFn/L21第10章齿轮传动§10-4齿轮的计算载荷载荷状况工作机器原动机电机……内燃机…均匀平稳…1.01.11.251.5轻微冲击…1.251.351.51.75中等冲击…1.51.61.752.0严重冲击…1.751.852.02.25工作机、原动机22§10-4齿轮传动的计算载荷制造和安装误差，法节不相等，瞬时传动比不准确，产生角加速度齿轮修

7、缘23第6章齿轮传动§6.4齿轮传动的计算载荷齿轮精度、速度24§10-4齿轮传动的计算载荷（表10-3）两对以上齿轮啮合时，载荷分配不均表面硬度：硬度愈高，载荷分配愈不均精度等级：精度低，载荷分配不均严重25鼓形§10-4齿轮传动的计算载荷轮齿载荷沿接触线分布不均匀轴上位置；轴及支承刚度；制造和安装精度。图10-11262728§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算（一）轮齿的受力分析29§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算（二）齿根弯曲疲劳强度计算建立力学模型：假设全部载荷作用于齿顶；不计径向分力产生的压力

8、；用30°切线法确定危险面；假设轮齿为为悬臂梁，单位齿宽b=1。30Pca=KP=KFn/L3132333435上海交大考研试题一圆柱齿轮传动,其它条件不变,仅将齿轮宽度提高一倍,则轮齿的齿根弯曲应力与原来的相比较,有.A.B.C.D.36(三)齿面接触疲劳强度计算37（三）齿面接触疲劳强度计算弹性影响系数3839404142Pca=KFn/L