南京理工大学机械设计基础（宋梅丽）——齿轮传动.ppt

1、公元前2世纪和西汉早期的金属铸造齿轮，第9章齿轮传动，91概述，1。齿轮传动的特点，2。齿轮传动的主要类型，1。平行轴齿轮传动根据传动轴的相对位置，优点：效率高，传动比恒定，结构紧凑，寿命长，缺点：制造和安装精度要求高。中心距不宜过大，用交叉轴齿轮传动和交错轴齿轮传动；2.根据工作条件；3.根据齿形分为渐开线、摆线和圆弧，开口：外露，润滑不良，易磨损，适用于低速和不重要的场合；半开式：只有简单的保护罩；关闭：具有良好的润滑和密封。常用、正时仪表、承载能力强三、齿轮设计的基本问题1。传动应平稳：保持瞬时传动比不变，尽量减少冲击、振动和噪音。2.承载能力大在体积小、重量轻的前提下，要求齿轮齿具有高

2、强度、良好的耐磨性和长寿命。92齿轮传动故障形式和设计标准，1。失败形式，1。齿轮齿断裂、疲劳断裂、过载断裂(静强度问题)，现象：裂纹在齿根处扩展。牙齿断裂的原因：牙根处的应力集中受到交变弯曲应力的影响。原因：脆性材料突然过载或受到冲击，齿轮齿断裂。这是封闭硬齿面齿轮的主要失效形式，可以提高齿轮齿的抗断裂能力。1)降低牙根应力集中；2)提高安装精度和支撑刚度，避免偏心荷载；3)将齿根弯曲应力限制在设计允许值以下；2)齿面疲劳点蚀：齿面裂纹油的挤压金属剥落，齿根表面节线附近出现凹坑；原因是齿面受到交变接触应力，这种应力经常发生在用润滑油驱动的封闭软齿面(硬度350HBS)中，一般不会出现点蚀。2

3、)俯仰线上的相对滑动速度较低，难以形成润滑油膜。预防措施：1)提高齿面硬度；2)降低表面粗糙度；3)选择高粘度润滑油；4)提高加工和安装精度。3.齿面磨损，开式齿轮的主要失效形式，预防措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度和滑动系数，现象：齿面磨损，齿廓变薄，原因：两齿面间相对滑动，铁屑和灰尘进入开式齿轮传动，经常出现润滑不良，4。齿面胶合，高速重载传动的主要失效形式，预防措施：使用抗胶合能力强的润滑油，降低滑动速度(偏移或降低模数)，提高齿面硬度；(热涂胶)高速重载；(冷涂胶)低速重载；5.齿面塑性变形是低速重载软齿面齿轮的主要失效形式；预防措施：使用高粘度润滑油或添加极压添加剂来提高齿面硬度。

4、主动轮上形成的凹槽的摩擦力分别朝向齿顶和齿根，从动轮上形成的凸边的摩擦力从齿顶和齿根朝向中间。二是设计准则，主要失效形式的设计准则，封闭软齿面齿轮传动的齿面疲劳点蚀接触疲劳强度准则，封闭硬齿面齿轮传动的齿根弯曲疲劳断裂疲劳强度准则，软齿面齿轮(HBS350)，硬齿面齿轮(HBS350)，开式传动：根据齿轮齿的弯曲疲劳强度条件设计，不校核接触疲劳强度，93种齿轮材料和热处理，1。常用齿轮材料，1。钢铁，1。锻钢，45。优质碳钢、35SiMn、40Cr、20CrMnTi、合金钢、热处理、正火和回火、软齿面(硬度350HBS)硬齿面(硬度350HBS)常用于高速、重载和精密传动；(2)铸钢常用于尺寸

5、较大且不适合锻造的场合；(3)铸铁通常用于不重要且不受尺寸限制的场合。低速、低功率，(4)非金属胶木和尼龙常用于低功率、低精度、低噪音和不需要润滑的场合。原因如下：1)小齿轮齿根强度较弱；2)小齿轮应力循环次数较多；3)大、小齿轮硬度相差较大时，较硬的小齿轮通过冷加工使大齿轮的软齿面硬化，从而提高齿轮的硬度。软齿面钢齿轮要求小齿轮的硬度比大齿轮高30-50 HBS。2.齿轮材料的选择原则。1.齿轮材料必须满足工作条件的要求。2.应考虑齿轮尺寸、毛坯成形方法以及热处理和制造工艺。3.正火碳钢有轻微的影响。调质钢的适度冲击；4.高速度、重载和冲击载荷的合金钢；5.高强度合金钢，在飞行机械中具有硬化的齿轮表面，齿轮齿具有足够的强度和韧性以抵抗齿轮齿断裂，并且齿表面具有高硬度和耐磨性以抵抗齿面的点蚀、胶合、磨损和塑性变形；94齿轮传动计算载荷，法向载荷Fn齿面接触线上的名义载荷，计算载荷Fnc=K Fn，载荷系数，KA工况系数，Kv动载荷系数，K齿载荷分布系数，K齿载荷分布系数，1。工况系数KA表9-2 KA是考虑齿轮啮合时，外界因素引起的附加动载的影响系数