齿轮传动机构简介概要.ppt

第六章齿轮传动 第一节齿轮传动的失效形式与设计准则 一 齿轮传动的失效形式 齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的 轮齿是齿轮直接参与工作的部分 所以齿轮的失效主要发生在轮齿上 主要的失效形式有轮齿折断 齿面点蚀 齿面磨损 齿面胶合以及塑性变形等 1 轮齿折断 2 齿面疲劳点蚀 3 齿面磨损 4 齿面胶合 5 齿面塑性变形 二 设计准则 按传动工作条件分 闭式齿轮传动开式齿轮传动按齿面硬度分 软齿面 硬度 350HBS 硬齿面 硬度 350HBS 对闭式齿轮传动 软齿面时 主要的失效形式为齿面点蚀 通常按齿面接触疲劳强度设计 再按齿根弯曲疲劳强度校核 第二节齿轮常用材料及热处理 一 常用的齿轮材料 齿轮材料的选择原则 钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30 50HBS原因 1 小齿轮齿根强度较弱2 小齿轮的应力循环次数较多 第三节齿轮传动精度简介 一 精度等级渐开线圆柱齿轮有12个精度等级 第1级最高 12级最低一般常用7 8级 高速 分度要求高时选用6级 低速要求不高的可用9级 齿轮每个精度等级划分为三个公差组 第 公差组影响运动准确性 第 组公差组影响传动平稳性 第 组公差组影响载荷分布均匀性 二 齿侧间隙标准中规定渐开线齿轮齿侧偏差有14种 每一种都相应的公差可查有关手册 齿侧主要考虑轮齿的变形和膨胀 同时为了便于润滑 第四节标准直圆柱齿轮传动的强度计算 一 轮齿的受力分析图6 6所示为齿轮啮合传动时主动齿轮的受力情况 不考虑摩擦力时 轮齿所受总作用力Fn将沿着啮合线方向 Fn称为法向力 Fn在分度圆上可分解为切于分度圆的切向力Ft和沿半径方向并指向轮心的径向力Fr 根据作用力与反作用力原理 Ft1 Ft2 Ft1是主动轮上的工作阻力 故其方向与主动轮的转向相反 Ft2是从动轮上的驱动力 其方向与从动轮的转向相同 径向力Fr 指向各自的轮心 二 载荷与载荷系数 三 根弯曲疲劳强度计算 齿根处的弯曲强度最弱 计算时设全部载荷由一对齿承担 且载荷作用于齿顶 将轮齿看作悬臂梁 其危险截面可用30o切线法确定 即作与轮齿对称中心线成30o夹角并与齿根过渡曲线相切的两条直线 连接两切点的截面即为齿根的危险截面 接触疲劳强度的校核公式 接触疲劳强度的设计公式 四 齿面接触疲劳强度计算 五 设计参数的选择及许用应力 第五节标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 一 轮齿的受力分析 圆周力Ft 主反从同径向力Fr 指向各自的轮心 轴向力Fa 主动轮的左右手螺旋定则 根据主动轮轮齿的齿向 左旋或右旋 伸左手或右手 四指沿着主动轮的转向握住轴线 大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向 Fa2与Fa1方向相反 力的大小 圆周力 轴向力 径向力 三 齿根弯曲疲劳强度 二 齿面接触疲劳强度计算 H d1 一 轮齿的受力分析 力的方向 Ft 主反从同 Fr 指向各自的轴线 Fa 指向大端 力的大小 第六节标准圆锥齿轮传动的强度计算 二 齿面接触疲劳强度计算 按平均当量齿轮来计算 d1 三 齿根弯曲疲劳强度计算 按齿宽中点背锥展开的当量直齿圆柱齿轮进行弯曲强度计算 m 第七节齿轮的结构设计 1 齿轮轴和盘式齿轮 e 2mt 1 6m 锥齿 盘式齿轮 e 2m da 160mm 二 腹板式和轮辐式齿轮 轮辐式齿轮 400mm da 1000mm 三 组合式的齿轮结构 轮毂与齿圈采用不同材料 第八节齿轮传动的润滑 一 润滑方式 1 V12m s 喷油润滑 齿轮啮合传动时 相啮合的齿面间既有相对滑动 又承受较高的压力 会产生摩擦和磨损 造成发热 影响齿