《齿轮西农版》PPT课件

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1、第十一章齿轮传动《机械设计基础》§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斜齿圆柱齿轮传动§11-8直齿圆锥齿轮传动§11-9齿轮的构造§11-10齿轮传动的润滑和效率第十一章齿轮传动概述重点介绍直齿圆柱、斜齿圆柱、直齿圆锥齿轮传动的设计。按工作条件分按速度与载荷情况分齿轮传动的分类低速轻载: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≥5

2、0KN闭式传动开式传动硬齿面HBS＞350软齿面HBS≤350第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动疲劳折断过载折断：属于静强度破坏。轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨粒磨损塑性变形齿轮失效冷胶合热胶合一、失效形式齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有：轮齿折断是闭式硬齿面、脆性材料齿轮传动的主要破坏形式1.轮齿折断：第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动类型及原因：过载折断：短时意外严重过载或冲击载荷时发生，属于静强度破坏，多发生于铸铁齿轮、整体淬火齿轮。疲劳折断：轮齿受弯曲变应力作用。发生部位：轮齿受拉应力一侧齿根部分。全齿折断：齿宽较小的直齿轮部分齿折断：齿宽较大的直齿轮、斜齿轮第一

3、节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动动画演示提高抗断齿能力的措施：增大齿根过渡圆角半径，消除刀痕以减小应力集中；增大轴及支承的刚性，使轮齿受载均匀；在齿根处进行强化处理，如：喷丸、滚压；选用韧性好的材料，如：低碳钢；采用正变位，使sf增大。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动２.齿面点蚀轮齿工作时，其工作表面上任一点所产生的接触应力是按脉动循环变化的。σH反复作用→产生裂纹→裂纹扩展→麻点状脱落→点蚀。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力越强。点蚀是闭式软齿面齿轮传动的主要破坏形式。一般出现在齿根表面靠近节线处。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动第一节轮齿的失效形式第十一

4、章齿轮传动提高齿面硬度，降低粗糙度提高润滑油粘度采用正传动，提高综合曲率半径，减小接触应力提高抗点蚀能力的措施：3.齿面胶合润滑失效→表面粘连→沿运动方向撕裂→齿面胶合①热胶合：在高速重载的齿轮传动中，当齿面所受的压力很大且润滑效果差，或压力很大而速度很高时，由于发热大，瞬时温度高，破坏了齿面的润滑油膜，造成润滑失效，致使相啮合的齿面发生粘联现象，此时两齿面有相对滑动，粘接的地方被撕裂。②冷胶合：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。高速重载、低速重载闭式传动的主要破坏形式。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动提高齿面抗胶合措施：提高齿面硬度；减小齿面粗糙度；低速

5、传动采用高粘度润滑油；高速传动采用抗胶合添加剂的润滑油。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动4.齿面磨损开式齿轮传动易发生磨粒磨损。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动原因：危害：渐开线失真，ic，齿形破坏，传动精度降低，间隙增大，冲击、噪音增大轮齿变薄，易发生断齿由于硬的颗粒进入齿面引起的——磨粒磨损由于表面相互搓削引起的——研磨磨损第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动避免齿面磨损的措施：改开式传动为闭式传动提高齿面的硬度，降低粗糙度注意润滑油的清洁，定时更换第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动5.齿面塑性变形软齿面齿轮在低速重载或有短时过载的传动中，

6、由于摩擦力的作用可能出现齿面表层金属沿滑动方向流动而发生塑性变形。第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动避免塑性变形的措施：提高齿面硬度提高润滑油粘度二、设计准则：齿轮传动设计时，针对不同的工作情况及失效形式，都应分别确立相应的设计准则，即：先根据主要失效形式进行强度计算，确定其主要几何尺寸，然后对其他失效形式进行必要的校核。注：对高速重载传动，还应按齿面抗胶合能力进行计算。齿轮工作条件主要失效形式设计准则软齿面闭式齿轮传动齿面点蚀按齿面接触强度设计校核齿根弯曲强度硬齿面闭式齿轮传动齿根折断按齿根弯曲强度设计校核齿面接触疲劳强度开式齿轮传动磨损只按齿根弯曲疲劳强度设计适当降低许用应力以增大模数

7、值考虑磨损对齿厚的影响第一节轮齿的失效形式第十一章齿轮传动第二节　齿轮材料及热处理第十一章齿轮传动一、齿轮材料的基本要求：齿面具有足够的硬度，使其具有较高的抗磨损、抗点蚀、抗胶合及抗塑性变形的能力；齿根具有足够的弯曲强度，使其具有抗折断的能力；齿轮材料要具有良好的加工和热处理工艺性；价格低廉。二、常用的齿轮材料常用的热处理方法（P166）第十一章齿轮传动第二节　齿轮材料及热处理软齿面齿轮(HB350)：用于