机械设计第十一章齿轮传动ppt培训课件

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1、机械设计基础朱江机械基础教研室(多媒体教案)1§11-1轮齿的失效形式§11-2齿轮材料及热处理§11-3齿轮传动的精度§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算§11-6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算§11-7设计圆柱齿轮时材料和参数的选择§11-8斜齿圆柱齿轮传动§11-9直齿锥齿轮传动§11-10齿轮的构造§11-11齿轮传动的润滑和效率§11-12圆弧齿轮传动简介第十一章齿轮传动2§11-1轮齿的失效形式1、轮齿折断轮齿的主要失效形式有五种3※突然折断（过载折断）：因短时的意外的严重过载

2、引起的轮齿断裂；※疲劳折断：最终导致轮齿折断。在变应力的作用下，当轮齿的根部所受的弯曲应力超过疲劳极限时：轮齿的根部将会产生疲劳裂纹；随着变应力循环次数的增加，裂纹逐渐扩展；脆性材料塑性材料措施：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；原因：齿根弯曲应力大；齿根应力集中4齿轮传动过程中齿根弯曲应力齿轮单向转动时:齿根弯曲应力为脉动循环应力齿轮双向转动时:齿根弯曲应力为对称循环应力5分析中间齿轮的齿根弯曲应力齿根弯曲应力为:对称循环应力中间齿轮在传动过程中,其轮齿双齿侧都在工作;惰轮6分析中间齿轮的齿根弯曲应力齿根弯曲应力为

3、:脉动循环应力中间齿轮在传动过程中,其轮齿单齿侧工作;★应力循环次数增加了一倍;主动轮7轮齿双齿侧工作：齿根弯曲应力为对称循环应力。轮齿单齿侧工作时：齿根弯曲应力为脉动循环应力。82、齿面点蚀9原因:(1)轮齿在节线处啮合时，同时参与啮合的齿较少，表面接触应力较大；(2)齿面滑动速度较小且速度方向有变化，齿面间不易形成油膜，摩擦力大。措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度点蚀多发生在靠近节线附近的齿根面上，然后向其它部位扩展。103、齿面胶合※高速重载：散热不良，滑动速度大，齿面粘连后撕脱——热胶合。※低速重载：一般没有很大的摩擦热，两接

4、触齿面间的表面膜被刺破而产生粘着后撕脱——冷胶合。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。114、齿面磨损原因：砂粒、金属屑措施：加强润滑；开式传动改闭式传动.125、齿面塑性变形措施：材料的选择及硬度、添加减摩添加剂的润滑油。产生塑性变形后在齿面节线处产生凸棱。13常用的齿轮材料§11-2齿轮材料及热处理钢(锻钢、铸钢)、铸铁、非金属材料；(参见P166表11-1)齿轮材料的选用原则1.满足工作条件的要求（强度条件）；2.考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法；当要求齿轮尺寸尽可能小时，应采用高强度合金钢；当要求齿轮尺寸在

5、200~400mm时，毛坯成型方法应采用锻造；当要求齿轮尺寸很大（400~600mm）时，毛坯成型方法应采用铸造；14（P66表11-1）常用齿轮材料钢：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15齿轮常用的热处理方法调质正火表面淬火渗碳淬火表面氮化软齿面。改善机械性能，增大强度和韧性;硬齿面。接触强度高、耐磨性好、可抗冲击;配对齿轮均采用软齿面时：☆小齿轮受载次数多，故材料应选好些，热处理硬度高于大齿轮（约20~50HBS）（HBS≤350）（HBS

6、>350）配对齿轮均采用硬齿面时：☆也因小齿轮受载次数较多，热处理硬度应稍高于大齿轮;16齿轮传动的误差§11-3齿轮传动的精度齿形误差齿距误差齿向误差影响传递运动的准确性影响瞬时运动比的恒定性影响轮齿上载荷分布的均匀性17齿轮传动精度GB10095—1988对圆柱齿轮及齿轮副规定了12个精度等级1级的精度等级最高,12级的精度等级最低;机械工程中常用的是:6~9级精度;《机械设计课程设计》P170在铣床上加工齿轮（成形法）：插齿机加工齿轮：在磨齿机上磨齿：滚齿机加工齿轮：经济精度为：8、9级精度；经济精度为：7、8级精度；经济精度为：6、7级

7、精度；经济精度为：5级精度以上；各种精度等级齿轮的适用范围P174表16-3一般减速器中的齿轮：精度为：8、9级精度；18齿轮的材料、热处理方式、齿轮精度等级齿轮的材料：45热处理方式：正火或调质齿轮精度等级：8齿轮均采用软齿面时：①滚齿加工②热处理齿轮的材料：45热处理方式：正火或调质齿轮精度等级：6齿轮均采用软齿面时：①滚齿加工②热处理③剃齿19齿轮的材料、热处理方式、齿轮精度等级齿轮的材料：45热处理方式：淬火齿轮精度等级：8齿轮的材料：20Cr热处理方式：表面渗碳淬火齿轮精度等级：8齿轮均采用硬齿面时：①滚齿加工②热处理20齿轮的材料：

8、45热处理方式：淬火齿轮精度等级：5齿轮的材料：20Cr热处理方式：表面渗碳淬火齿轮精度等级：5齿轮均采用硬齿面时：①滚齿加工②热处理③磨齿加工齿轮的