第6章齿轮传动ppt课件.ppt

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1、第6章齿轮传动§6.2轮齿的失效形式及设计准则§6.8齿轮材料及选用原则§6.9齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§6.3齿轮传动的计算载荷§6.4齿轮传动的受力分析§6.7标准圆锥齿轮传动的强度计算§6.10齿轮的结构设计§6.11齿轮传动的润滑§6.1概述§6.6标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§6.5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算作用：不仅用来传递运动、而且还要传递动力。要求：运转平稳、足够的承载能力。分类开式传动有简单防护罩，大齿轮浸入油池，润滑得到改善、适于非重要应用；裸露、灰尘、易磨损，适于低速传

2、动。§6.1概述半开式传动闭式传动全封闭、润滑良好、适于重要应用。按类型分按装置型式分按使用情况分硬齿面齿轮（齿面硬度>350HBS）直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传锥齿轮传动人字齿轮传动动力齿轮传动齿轮按齿面硬度分软齿面齿轮（齿面硬度<350HBS）以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。齿轮传动的特点：▲传动效率高η可达99％；在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高；▲结构紧凑;与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间一般较小；▲工作可靠，寿命长

3、；与各类传动相比▲传动比稳定;无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一；▲制造及安装精度要求高，价格较贵。与带传动、链传动相比学习本章的目的本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法，也就是要能够根据齿轮工作条件的要求，能设计出传动可靠的齿轮。设计齿轮----设计确定齿轮的主要参数以及结构形式。主要参数有：模数m、齿数z、螺旋角β以及压力角a、齿高系数h*a、径向间隙系数c*。潘存云教授研制§6.2轮齿的失效形式及设计准则轮齿折断一般发生在齿根处，严重过载突然断裂、疲劳折断。一、轮齿的失效形

4、式失效形式潘存云教授研制提高轮齿抗折断能力的措施：1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应力集中；2）增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀；3）采用合适的热处理，使轮齿芯部材料具有足够的韧性；4）采用喷丸、滚压等工艺对，对齿根表层进行强化处理。潘存云教授研制潘存云教授研制齿面接触疲劳齿面接触应力按脉动循环变化当超过疲劳极限时，表面产生微裂纹、高压油挤压使裂纹扩展、微粒剥落。点蚀首先出现在节线处，齿面越硬，抗点蚀能力越强。软齿面闭式齿轮传动常因点蚀而失效。齿面点蚀§6.2轮齿的失效形式及设计准

5、则轮齿折断失效形式一、轮齿的失效形式轮齿工作时，其接触应力是脉动循环变应力，在载荷重复作用下，首先在表层内约20μm处产生初始疲劳裂纹，然后裂纹逐渐扩展(润滑油被挤迸裂纹中将产生高压，使裂纹加快扩展，终于使表层金属呈小片状剥落下来，而在零件表面形成一些小坑，这种现象称为疲劳点蚀。点蚀首先出现在节线靠近齿根处。为什么？后果：减少了接触面积、损坏了零件的光滑表面、降低了承载能力、引起振动和噪音。措施：1.提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度低速齿面点蚀齿面胶合高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑

6、失效，致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。措施：1.提高齿面硬度2.减小齿面粗糙度3.增加润滑油粘度低速4.加抗胶合添加剂高速§6.2轮齿的失效形式及设计准则轮齿折断失效形式一、轮齿的失效形式一般发生在齿顶。潘存云教授研制齿面胶合齿面磨损措施：1.减小齿面粗糙度2.改善润滑条件，清洁环境磨粒磨损跑合磨损跑合磨损、磨粒磨损。齿面点蚀§6.2轮齿的失效形式及设计准则轮齿折断失效形式一、轮齿的失效形式3.提高齿面硬度潘存云教授研制从动齿主动齿从动齿主动齿从动齿主动齿

7、从动齿主动齿齿面胶合齿面磨损齿面点蚀§6.2轮齿的失效形式及设计准则轮齿折断失效形式齿面塑性变形一、轮齿的失效形式表面凸出表面凹陷二、齿轮的设计准则▲保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。▲保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。由工程实践得知：▲闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。▲对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。▲闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。▲闭式软齿面齿轮传动：主要失效形式为疲劳点蚀。▲闭式硬齿面齿轮传动：主要

8、失效形式为轮齿的折断。设计准则：▲开式齿轮传动：主要失效形式为轮面的磨损。按齿根的弯曲疲劳强度设计计算，并考虑磨损的影响将模数增大10％－15％，不需验算。按齿面的接触疲劳强度设计计算；校核齿根的弯曲疲劳强度。按齿根的弯曲疲劳强度设计计算；校核齿面的接触疲劳强度。§6.3齿轮传动的计算载荷由齿轮传递的功率计算出的载荷为名义载荷。实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及齿轮制造、安装误