文档介绍：第11章齿轮传动
概述
•第四章已介绍了齿轮啮合特性,几何尺
寸计算,切齿方法等——掌握了齿轮几何
运动学特性。但齿轮除了传递运动,还要
传递动力,因此齿轮还必须具有足够的承
载能力。
• m,Z已知,即可确定齿轮的几何尺寸
m, Z如何确定?
齿轮传动的强度计算——本章研究的内容
各种齿轮传动因其润滑方式不同,材料及
热处理方式不同,齿轮传动的载荷和速度范围
不同,所表现出的主要失效形式也不同,这里
所讨论的齿轮失效形式是指轮齿部分(轮缘)
的失效(不是键等部分)。
齿轮传动的优缺点:
•首先齿轮传动具有较高的传动效率,这对于大
功率传动是很重要的特点,使机械传动减少大
量的能量损失。
•齿轮传动承载能力大,与其他传动形式相比,
在传递同样载荷的前提下,具有较小的体积,
具有较高的使用寿命,甚至无限寿命。
•齿轮传动的瞬时传动比(链传动相比)
和平均传动比(带传动相比)都较稳
定,具有较高的传动精度。
•齿轮传动的主要缺点是对传动零件及相
关的零件提出较高的制造,安装,调整
的要求,
•另外齿轮传动不适合于远距离传动,
(与带传动和链传动相比)。
按工作条件齿轮传动分两种形式
开式传动:齿轮外露,易进入灰尘、杂
质,磨损严重,润滑差,对安全操作不
利,适用低速场合。例水泥搅拌等设备。
闭式传动:封闭在刚性的箱体内,润滑良
好,精度高,防护条件好。例机床、减速
器等。
轮齿的失效形式
一般发生在轮齿根部
原因:
•齿根弯曲应力大;
•齿根应力集中轮齿折断
解决措施:
•增大齿根圆角半径;
•正变位,增大模数;
•增大压力角;
•强化处理:喷丸、滚压处理;
•材料选用低碳合金钢,渗碳淬火。
.轮齿折断
断裂的两种形式
(轮齿弯曲应力为脉动循环变应力,r=0)
直齿轮:整体折断;
斜齿轮:局部折断。
原因:轮齿在节圆附近一对齿受
力,载荷大;滑动速度低形成油
膜条件差;产生了接触疲劳。
现象:小裂纹-扩展-脱落-凹坑。
齿面点蚀
•点蚀是在交变的接触应力作用下,齿面
接触应力超出材料的接触疲劳极限,在载
荷的多次重复作用下,齿面表层就会产生
细致的疲劳裂纹,裂纹蔓延扩展,在齿面
上出现局部材料脱落,形成麻点的失效形
式,特别是在齿面硬度低于350HBS的闭式
软齿面齿轮,更表现为主要的失效形式。
•这种麻点出现后,齿面上的局部接触应力
加大,更加剧了点蚀的发生和扩展,引起
传动噪声加大,传动精度降低。