文档介绍：第九章齿轮传动
§9-1 概述
§9-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
§9-3 齿轮的材料及其选择
§9-4 圆柱齿轮传动的计算载荷
§9-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算
§9-6 直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算
§9-8 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
§9-9 直齿锥齿轮传动
§9-11 齿轮的结构
§9-10 齿轮传动的效率与润滑
§9-7 直齿圆柱齿轮传动的静强度计算
§10-1概述1
一、齿轮传动的特点、类型和基本问题
3)效率高;
4)结构紧凑;
1)工作可靠,寿命长;
2)传动比恒定;
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,其应用范围十分广泛。
§10-1 概述
1. 特点:
5)适用性广。
可达99%,在常用的机械传动中,其效率最高。
在相同条件下,齿轮传动所需的空间一般较小。
这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一。
优点
缺点
1)制造及安装精度要求高;
2)成本高。
2. 类型
按轴的布置分
平行轴齿轮传动
相交轴齿轮传动
交错轴齿轮传动
(锥齿轮)
(圆柱齿轮)
概述2
各类齿轮图片
按齿向分:
直齿轮传动
斜齿轮传动人字齿轮传动
按工作条件分:
闭式传动
开式传动
软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS)
硬齿面齿轮(齿面硬度>350HBS)
按齿面硬度分:
按齿廓分:
渐开线齿轮
摆线齿轮
圆弧齿轮
3. 基本问题:
1)传动平稳:即要求瞬时传动比i恒定。
2)足够的承载能力:即要求在预期的使用期限内不失效。
二、齿轮传动的主要参数
1)模数 m (圆柱齿轮的)标准系列见表9-2。
2)传动比 i 和齿数比 u
概述
概述3
齿数比:
注:1 -为小轮,2-为大轮。
减速传动:i = u
增速传动:
3)中心距 a
大批量生产时,推荐按表9-3 选取。
4)齿宽 b 和齿宽系数
或
齿宽系数:
齿宽:
或
大轮齿宽:
小轮齿宽:
(应圆整)
概述
概述4
三、齿轮的精度等级
国标中对圆柱齿轮和锥齿轮都规定了十二个精度等级,常用 5 ~9 级。
根据传动的用途、使用条件和齿轮的圆周速度等选择精度等级。
(见表9-4 和表9-5)
齿轮精度分为:
第一公差组:--控制运动的准确性。
第二公差组:--控制传动的平稳性。
第三公差组:--控制载荷分布的均匀性。
应遵循“需要+可能”的原则。
概述
例如: 8-7-7 HK
选择精度等级
§9-2齿轮传动的失效形式及设计准则
§9-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
一、失效形式
轮齿折断
齿面点蚀
齿面胶合
齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,常见的失效形式有:
分为:
疲劳折断
过载折断:属于静强度破坏。
多发生在轮齿的节线附近靠近齿根的一侧。
是在重载条件下产生的粘着磨损现象。
齿面磨粒磨损
使轮齿变薄,最后导致轮齿折断。
塑性变形
是重载软齿面,在摩擦力作用下引起的材料塑性流动。
冷胶和
热胶合
分为
注:由于磨损的比点蚀的形成快,故开式传动中见不到点蚀现象。
普通闭式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和点蚀
普通开式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和磨粒磨损
设计准则
对一般工况下的普通齿轮传动,其设计准则为:
为防止轮齿的疲劳折断,需计算齿根弯曲疲劳强度。
为防止齿面点蚀,需计算齿面接触疲劳强度。
注:对高速重载传动,还应按齿面抗胶合能力进行计算。
二、设计准则
1)闭式传动
硬齿面:
按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算(确定齿轮的参数和尺寸),然后校核齿面接触疲劳强度
软齿面:
按齿面接触疲劳强度进行设计计算(确定齿轮的参数和尺寸),然后校核齿根弯曲疲劳强度。
2)开式传动:只计算齿根弯曲疲劳强度,适当加大模数(预留磨损量)。
齿轮传动的失效形式及设计准则
§9-3 齿轮的材料及其选择
§9-3 齿轮的材料及其选择
对齿轮材料性能的要求:齿面硬、芯部韧。
一、常用的齿轮材料
钢:
铸铁:(见表9-6) 用于低速、轻载、不太重要的场合;
非金属材料:如尼龙、塑料等。适用于高速、轻载、且要求降低噪
音的场合。
常用材料
最常用;
碳钢
合金钢
(见表9-6)
二、常用的热处理方法
齿轮的毛坯:
锻造
铸造
:适用于形状复杂、尺寸大的齿轮。
:适用于中、小尺寸的齿轮。
调质、正火:
--得软齿面,强度低,工艺简单。
齿轮的材料及其选择原则2
三、齿轮材料选用的基本原则
齿轮材料必须满足工作条件的要求,如强度、寿命、可靠性、经济性等;
应考虑齿轮的尺寸大小,毛坯成型方法及热处