机械设计6—齿轮传动课件

6-2齿轮传动的故障形式和设计标准，一般机械零件设计思路：1，故障形式，1。中断齿，通常发生在闭合的硬齿轮或开口齿轮中。现象：部分或全部断裂，原因：循环弯曲应力集中=弯曲疲劳破坏或过载，冲击(更危险！)。措施：(1)齿根过渡圆角半径，加工损伤应力集中(2)齿精度，轴承刚度提高载荷分布(3)d特定时间zm牙齿表面侵蚀(牙齿表面接触疲劳磨损)(surfacepitting)，经常发生在润滑良好的封闭、光滑的牙齿表面传动装置上。现象：齿根附近的结上出现大麻状的坑。原因：单齿对啮合交变接触应力较大。节距线附近的滑动速度小，油膜不容易形成，摩擦力大，容易产生裂纹。润滑油的“推拉”。开放式驱动器：点无腐蚀(v磨损v型管接头)，措施：(1)HBSh(2)表面粗糙度(3)D1D1(4)齿面磨损(跑步，磨粒)(surfacewear)，经常发生在开式齿轮传动装置上。现象：金属表面材料在减少。原因：相对滑动硬颗粒(灰尘、金属颗粒等)润滑不良表面粗糙。措施：(1)牙齿表面硬度；(2)表面粗糙度；(3)润滑油定期清洁更换。(4)把开放改为废线。4 .齿侧粘合(严重粘合磨损)；现象：齿侧在滑动方向形成凹槽痕迹。操作：(1)表面粗糙度，HBS(2)配对齿轮具有适当的硬度差异。(3)使用附着力强的润滑油；(4)齿顶修复边。原因：高速重载-vt油油膜破坏，熔焊相对运动撕裂，沟痕热粘合。低速重载-pv润不容易形成油膜冷胶。5 .低速重载软齿齿轮传动中经常发生的齿面塑性变形(surfaceplasticdeformation)。齿面在太大的摩擦作用下屈服状态，沿摩擦方向产生齿面材料的塑性流动，破坏齿面正常轮廓曲线。措施：(1)表面硬度(2)高润滑剂，第二，一般条件下普通齿轮传动装置的设计标准：计算齿的弯曲疲劳强度以防止齿的疲劳损坏。为了防止牙齿表面腐蚀，必须计算牙齿表面接触疲劳强度。注：高速重型驱动器，抗粘能力计算。(轧机，aeroengine)，1。封闭驱动器，软齿表面：按齿表面接触疲劳强度条件设计齿根弯曲疲劳强度检查，硬化表面：按齿弯曲疲劳强度条件设计齿表面接触疲劳强度检查，2 .开放式驱动器，按齿根设计弯曲疲劳强度条件，并适当增加m10%至20%。6-3齿轮材料和选择，齿轮材料性质要求：齿表面硬、芯韧、一、常用材料、钢、低速、轻负载、非重要情况下的铸铁。非金属材料：尼龙、塑料等。适用于高速、轻负荷和低噪音情况。最常用的碳钢合金钢，第二，材料选择原则，1。不同的工作条件选择不同的齿轮材料；2 .考虑齿轮大小、毛坯成型方法和热处理和制造工艺。3 .正常消防碳钢用于在稳定载荷或小冲击下工作的齿轮。调质钢，用于在中等冲击载荷下工作的齿轮；4 .合金钢用于在高速、中部和冲击载荷下工作的齿轮。5 .优良的加工技术和经济性。6 .钢软齿表面齿轮要求HBS1=HBS2 3050为什么？6-4齿轮传动装置的计算负载，1，正齿轮传动装置的计算负载，1。假设正齿轮应力分析、忽略Ff、法向力Fn作用于齿宽度中点。，法向力Fn为Ft，Fr，Ft1=2T1/d1=-Ft2，fr1=Ft1.tan=-fr2，Fn=ft/cos，2。锥圆柱齿轮应力分析，激活轮，圆周力：ft1=2t1/D1=-ft2径向力：fr1=ft1.tann/cos =-fr2轴向力：Fa1=ft1 . tana=，计算负载Ftc=K.FtK负载系数，k=KA.kv.k.k，1。使用使用系数ka(表10-2)考虑由原动机、制动器、联接器等外部因素引起的动态载荷。2 .考虑齿轮啮合期间啮合错误和运行速度引起的内部附加动态载荷的动态载荷系数KV(图10-8)。KV=f(精确度，v)，v-KV-精确度d-v-v-云，KV-精确度，KV-3。齿之间的载荷分布系数k考虑同时啮合的每个齿之间载荷分布不均匀的系数。4 .齿向载荷分布系数k，考虑齿轮齿沿接触线的载荷分布不均的现象。6-5标准正齿轮传动装置的强度计算，1，齿侧接触疲劳强度计算，1。验证公式，zh-节点面积系数=20，zh=2.5 ze-贴合齿轮材料弹性系数(表格10-6) u-大齿数/小齿数(减速磁碟机u=i)外部啮合，内部网面-d-d设计公式，3 .重要说明，(1)齿轮传动装置的h主要取决于齿轮直径d(或中心距离a)，(2)齿轮副具有 H1= H2，但是材料，如果热处理不同，则为h1 880 H2。在强度检查和设计计算中，可以在公式中使用较小的值。(4)分度圆直径D1的初步计算，设计计算：b，D1未知khb(b，D1)，KV(v，精度)未知不适用基于设计的计算用于测试的Kt=(1.2)怎么了？第二，齿根弯曲疲劳强度计算，1 .检验公式，2 .设计公式，3 .重要说明，(1)齿系数yga，yya仅取决于齿截面轮廓形状(z，x)，与m无关。检查表10-5，(2)考虑了剩馀应力对根应力集中和f的影响的应力修正系数YSa。表格10-5，修改型式10-10b，(3) f，单向负载f=kfn.fe/SF双向负载f=0.7kfn.fe/SF，Fe-插图，(4)由于F1F2相对于f，f1 880 F2，计算检查时必须分别计算F1和F2，设计时必须分别计算yyyyy1 ysa 1/f1和yya2 ysa，1 .齿数Z1，闭合软齿表面：主要故障：管接头确定驱动器大小hd1，D1必需：Z1稳定性mh，mhd 齿宽系数d=b/D1，合理的d选择，参见表10-7，3。在齿轮设计计算中注意参数处理：系数和压力角必须是标准值；齿宽度必须舍入。中心距离要尽可能地一致。分度圆必须足够精确(最低要求为小数点后三位)。示例：外啮合单级正齿轮减速器的钢齿轮参数对如下所示：如果运行时小齿轮速度为n1=1470r/min、传动功率P1=20kW、载荷系数K=1.6、ZEZH=475，则根据接触疲劳强度条件查找减速器驱动器的最小中心距离Amin。，解决方案：接触疲劳强度条件，u=i=z2/z1=125/25=5，b=d1，ZEZH=475，K=1.6，h=，不同：1)，接触线倾斜接触强度，高丽路。2)接触线长度取决于啮合位置。1 .检验公式，2 .设计公式，3 .说明，(1)端点匹配度=1 2检查图10-26，(2) zh-节点面积系数n=20，zh=f()检查图10-30，建议公式计算，(3)强度和设计计算，(4)注意：锥齿轮设计结果中的分度圆不能舍入到小数点后3位！螺旋角=xxxx xx，2，齿根弯曲疲劳强度计算，1。检验公式，2 .设计公式，3 .描述，(1) yga，YSa根据等效齿数zv=z/cos3，表10-5，(2) y螺旋角影响系数，y=f(，)检查图10-28其中=0.3