机械传动课程设计齿轮传动设计课件

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时间:2018-05-25

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1、机械传动课程设计齿轮传动1初算轴径:如果轴的材料为45号钢,取C=106~117轴的直径可按照扭转强度法进行计算,应用公式当该轴上有一个键槽,d增大5%;有两个键槽,增大10%.然后把d值圆整成整数.2齿轮传动一、齿轮精度(1~12级)7—6—6GMGB10095—88齿厚下偏差第Ⅱ公差组精度(平稳性精度)第Ⅲ公差组精度(接触精度)常用精度等级取7,8,9。选择参考相关资料齿厚上偏差7FLGB10095—88第Ⅰ公差组精度(运动精度)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差组精度3齿轮传动二、齿轮传动的失效方式、材料及热处理1.轮齿折断疲劳折断过载折断齿根弯曲应力大;齿

2、根应力集中.措施:增大齿根圆角半径;正变位,增大模数;强化处理:喷丸、滚压处理;(一)失效形式4.轮齿折断5齿轮传动2.齿面点蚀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;接触疲劳产生的小裂纹-扩展-脱落-凹坑。6齿轮传动2.齿面点蚀措施提高材料的硬度;加强润滑,提高油的粘度7磨损8相对滑动速度910齿轮传动3.齿面磨损砂粒、金属屑措施:加强润滑;开式改闭式传动1112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。13.齿面胶合14齿轮传动5.

3、齿面塑性变形措施:材料的选择及硬度15磨损、塑性变形16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?。。。。。。。。。。17齿轮失效形式阅读教材P152、153。18齿轮传动(二)齿轮的材料及热处理1.对齿轮材料的基本要求:齿面要硬,齿芯要韧。齿轮材料对齿轮的承载能力和结构尺寸影响很大,合理选择齿轮材料是设计重要内容之一。选择齿轮材料应考虑如下要求:齿面应有足够的硬度,保证齿面抗点蚀、抗磨损、抗胶合和抗塑性变形的能力;轮齿芯部应有足够的强度和韧性,保证齿根抗弯曲能力;此外,还应具有良好的机械加工和热处理工艺性;以及经济性等要求

4、。19齿轮传动(二)齿轮的材料及热处理1.对齿轮材料的基本要求:齿面要硬,齿芯要韧。经济性:毛坯选择工艺要求:热处理方式硬度选择:*软齿面硬度350HBS;*软齿面齿轮HBS1-HBS230~50*避免胶合的合适配对:软—软;软—硬;软—铁;硬—硬。202.常用齿轮材料(见相关资料)钢45、40Cr、20CrMnTi铸钢ZG310-570铸铁HT300、QT500-7有色金属:铜合金、铝合金非金属:夹布塑胶、尼龙齿轮传动齿轮材料选择查P155表8-1212.常用齿轮材料制造齿轮材料以锻钢(包括轧制钢材)为主,其次是铸钢、铸铁,还有有色金属和非

5、金属材料等。(1)锻钢 制造齿轮的锻钢中以合金钢最为常用,不重要的齿轮采用碳钢。锻钢按热处理方法可分为两类。齿轮传动222.常用齿轮材料1)调质齿轮用钢   常用材料有40Cr、42SiMn、35CrMo、40CrNiMo、30CrNi3及45号碳钢等。一般经调质或正火处理后切齿,齿轮精度一般为8级,高精度切齿可达7级,齿面硬度≤350HBS,称为软齿面齿轮。一对软齿面齿轮啮合,由于小齿轮啮合次数比大齿轮多,小齿轮易磨损,为了使大、小齿轮寿命接近相等,应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高30~50HBS。软齿面齿轮用于齿轮尺寸紧凑性和精度要求不高,载荷

6、不大的中低速场合。齿轮传动232.常用齿轮材料2)表面硬化齿轮用钢   齿面硬度>350HBS的齿轮称为硬齿面齿轮。轮坯切齿后经表面硬化热处理,形成硬齿面,再经磨齿后精度可达6级以上。与软齿面齿轮相比,硬齿面齿轮大大提高齿轮的承载能力,结构尺寸和重量明显减小,综合经济效益显著提高。我国齿轮制造业已普遍采用合金钢及硬齿面、磨齿、高精度、轮齿修形等工艺方法,生产硬齿面齿轮。常用表面硬化热处理主要有: 表面淬火;滲碳淬火;滲氮;碳氮共滲。齿轮传动242.常用齿轮材料(2)铸钢   铸钢的力学性能稍低于锻钢。当齿轮尺寸较大而轮坯难以锻造时,可用铸钢,切齿

7、前须经退火、正火及调质处理。齿轮传动252.常用齿轮材料(3)铸铁   灰铸铁的抗弯及耐冲击能力都很差,但它易铸造、易切削,具有良好的耐磨性和消震性,成本低廉。可用于低速、载荷不大的开式齿轮传动。   球墨铸铁的强度比灰铸铁高得很多,具有良好的韧性和塑性。在冲击不大的情况下,代替钢制齿轮。齿轮传动262.常用齿轮材料(4)有色金属和非金属材料   有色金属(如铜合金、铝合金)用于有特殊要求的齿轮传动。   非金属材料的使用日益增多,常用有夹布胶木和尼龙等工程塑料,用于低速、轻载、要求低噪声而对精度要求不高的场合。由于非金属材料的导热性差,故需与金

8、属齿轮配对使用,以利于散热。齿轮传动齿轮材料许用应力进入27三、齿轮的设计准则设计齿轮传动时,应根据实际工况条件,分析主要失效形式,确定

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