齿轮传动.PPT

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1、第九章齿轮传动§9-1概述§9-2齿轮传动的失效形式及设计准则§9-3齿轮的材料及其选择§9-4圆柱齿轮传动的计算载荷§9-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算§9-6直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算§9-8斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§9-9直齿锥齿轮传动§9-11齿轮的结构§9-10齿轮传动的效率与润滑§9-7直齿圆柱齿轮传动的静强度计算§10-1概述1一、齿轮传动的特点、类型和基本问题3）效率高；4）结构紧凑；1）工作可靠，寿命长；2）传动比恒定；齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其应用范围十分广泛。§10-1概述1.特点：5）适用性广。可达99％，在

2、常用的机械传动中，其效率最高。在相同条件下，齿轮传动所需的空间一般较小。这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一。优点缺点1）制造及安装精度要求高；2）成本高。2.类型按轴的布置分平行轴齿轮传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动（锥齿轮）（圆柱齿轮）概述2各类齿轮图片按齿向分：直齿轮传动斜齿轮传动　　　　　　　　　　　人字齿轮传动按工作条件分：闭式传动开式传动软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）按齿面硬度分：按齿廓分：渐开线齿轮摆线齿轮圆弧齿轮3.基本问题：1）传动平稳：即要求瞬时传动比i恒定。2）足够的承载能力：即要求在预期的使用期限内不失效

3、。二、齿轮传动的主要参数1）模数m（圆柱齿轮的）标准系列见表9－2。2）传动比i和齿数比u概述概述3齿数比：注：1－为小轮，2－为大轮。减速传动：i=u增速传动：3）中心距a大批量生产时，推荐按表9－3选取。4）齿宽b和齿宽系数或齿宽系数：齿宽：或大轮齿宽：小轮齿宽：（应圆整）概述概述4三、齿轮的精度等级国标中对圆柱齿轮和锥齿轮都规定了十二个精度等级，常用5～9级。根据传动的用途、使用条件和齿轮的圆周速度等选择精度等级。（见表9－4和表9－5）齿轮精度分为：第一公差组：－－控制运动的准确性。第二公差组：－－控制传动的平稳性。第三公差组：－－控制载荷分布的均匀性。应遵循“

4、需要＋可能”的原则。概述例如：8－7－7HK选择精度等级§9-2齿轮传动的失效形式及设计准则§9-2齿轮传动的失效形式及设计准则一、失效形式轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，常见的失效形式有：分为：疲劳折断过载折断：属于静强度破坏。多发生在轮齿的节线附近靠近齿根的一侧。是在重载条件下产生的粘着磨损现象。齿面磨粒磨损使轮齿变薄，最后导致轮齿折断。塑性变形是重载软齿面，在摩擦力作用下引起的材料塑性流动。冷胶和热胶合分为注：由于磨损的比点蚀的形成快，故开式传动中见不到点蚀现象。普通闭式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和点蚀普通开式传动的主要失效形式为

5、：轮齿的疲劳折断和磨粒磨损设计准则对一般工况下的普通齿轮传动，其设计准则为：为防止轮齿的疲劳折断，需计算齿根弯曲疲劳强度。为防止齿面点蚀，需计算齿面接触疲劳强度。注：对高速重载传动，还应按齿面抗胶合能力进行计算。二、设计准则1）闭式传动硬齿面：按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿面接触疲劳强度软齿面：按齿面接触疲劳强度进行设计计算（确定齿轮的参数和尺寸），然后校核齿根弯曲疲劳强度。2）开式传动：只计算齿根弯曲疲劳强度，适当加大模数（预留磨损量）。齿轮传动的失效形式及设计准则§9-3齿轮的材料及其选择§9-3齿轮的材料及其选择对齿轮材料性能的

6、要求：齿面硬、芯部韧。一、常用的齿轮材料钢：铸铁：（见表9－6）用于低速、轻载、不太重要的场合；非金属材料：如尼龙、塑料等。适用于高速、轻载、且要求降低噪音的场合。常用材料最常用；碳钢合金钢（见表9－6）二、常用的热处理方法齿轮的毛坯：锻造铸造：适用于形状复杂、尺寸大的齿轮。：适用于中、小尺寸的齿轮。调质、正火：－－得软齿面，强度低，工艺简单。齿轮的材料及其选择原则2三、齿轮材料选用的基本原则齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、寿命、可靠性、经济性等；应考虑齿轮的尺寸大小，毛坯成型方法及热处理和制造工艺；钢制软齿面齿轮，小轮的齿面硬度应比大齿轮高20～50HBS。硬

7、齿面齿轮传动，两轮的齿面硬度可大致相同，或小轮硬度略高。整体淬火、表面淬火、渗碳淬火、渗氮等：－－得硬齿面，强度高。淬火后需磨齿，工艺复杂。适用于中碳钢适用于低碳钢不需磨齿齿轮的材料及其选择§9-4圆柱齿轮的载荷计算一、轮齿的受力分析啮合传动中，直轮齿的受力分析切向力：径向力：法向力：－－为小轮的名义转矩（N·mm）。式中：－－为小轮的分度圆直径（mm）。主动轮的方向与其转向相反；从动轮的方向与其转向相同。径向力Fr的方向指向各自的轮心（外齿轮）。1.直齿圆柱齿轮（9－4）§9-4圆柱齿轮传动的载荷计算用集中作用于分度圆上齿宽中点处的法向