湖理工机械设计基础课件11齿轮

第十一章齿轮传动

本章主要论述齿轮传动的强度计算。按照工作条件，齿轮传动主要分为闭式传动和开式传动。§11-1轮齿的失效形式轮齿失效主要形式：1。轮齿折断（图11-1）过载折断；疲劳折断；2。齿面点蚀（图11-2）疲劳点蚀，软齿面（HB

350）闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效。3。齿面胶合（图11-3）在重载低速传动中，由于齿面间的润滑油膜不易形成产生胶合破坏。4。齿面磨损5。齿面塑性变形返回轮齿折断齿面点蚀齿面胶合§11-2齿轮材料及热处理二、齿轮常用的热处理方法1。表面淬火：中碳钢和中碳合金钢，45钢，40Cr钢等，

HRC52~562。渗碳淬火：低碳钢和低碳合金钢，20钢，20Cr钢等。

HRC56~62。3。调质：45钢，40Cr钢等。HB220~260。4。正火：消除内应力、细化晶粒、改善机械性能和切削性能。机械强度不高的齿轮可用中碳钢正火处理。5。渗氮：化学热处理。渗氮后不进行其它热处理。一、齿轮材料表11-1示，常用齿轮材料，普通碳钢，调质钢，渗碳钢，渗氮钢，铸钢，灰铸铁，球墨铸铁。§11-3齿轮传动的精度

制造和安装齿轮时，会产生误差，如齿形误差、齿距误差、齿向误差、两轴线不平行等。误差对传动带来以下三个方面的影响：1。影响传动准确性，啮合齿轮在一转范围内，实际转角与理论转角不一致。2。影响传动的平稳性。瞬时传动比不能保持恒定，齿轮在一转范围内会出现多次重复的转速波动。3。影响载荷分布均匀性。当传递较大转矩时，易引起早期损坏。一、轮齿上的作用力§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用计算载荷

FtFnFr

N2N1O2O1C二、计算载荷Fca=KFnK---载荷系数Fn---名义载轴的弯曲变形引起的齿向偏载§11--5直齿圆柱传动的齿面接触强度计算FtFnFr

N2N1O1CO2图11-7返回齿轮接触疲劳极限§11--6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算

按一对齿承担全部载荷计算则较为安全。计算时将轮齿当作悬臂梁图11-8齿根危险截面校核计算公式设计公式图11-9，11-10返回齿型系数表1.圆周力一、轮齿上的作用力§11--7斜齿圆柱齿轮传动T1---小轮传递转矩2.径向力3.轴向力1.接触强度计算（校核计算）二、强度计算得设计公式若配对齿轮材料改变，以上两式中的系数305应加以修正。斜齿轮设计步骤：校核计算公式2。弯曲强度计算得设计计算公式：1.圆周力§11--8直齿圆锥齿轮传动一、齿轮上的作用力FrFaFtFn2.径向力3.轴向力二、强度计算一对直齿圆锥齿轮传动相当于齿宽中点的一对当量齿轮传动。1.齿面接触强度计算校核公式设计公式2.齿根弯曲强度计算

得设计公式§11--9齿轮的构造齿轮轴，图11-14图11-16示轮幅式结构图11-17a,幅板式锻造圆锥齿轮。图11-17b,带加强筋的幅板式铸造圆锥齿轮。图11-15a辐板式结构。直径较小的可做成实心的（图11-15b)返回齿轮轴幅板式齿轮和实心齿轮返回§11--10齿轮传动的润滑和效率开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑。可采用润滑油或润滑脂。闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定。当V<12m/s采用油池润滑当V>12m/s不宜采用油池润滑，用喷油润滑。图11-18，11-19，11-20返回油池润滑采用惰轮的油池润