文档介绍：与带传动相比,齿轮传动有何优缺点?
答:和其他机械传动相比,齿轮传动的主要优点是:工作可靠,使用寿命长;瞬时传动比为常数;传动效率高;结构紧凑;功率和速度适用范围广等。缺点是:齿轮制造需专用机床和设备,成本较高;精度低时,震动和噪声较大;不宜用于轴间距离大的传动等。
2. 齿轮传动的主要失效形式有哪些?通常其计算准则是什么?
答:齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断和齿面损伤两类。轮齿这段有疲劳折断和过载折断,齿面损伤又有吃面疲劳接触磨损(点蚀)、胶合、磨粒磨损和塑性流动等。
闭式传动的齿轮,主要失效形式是接触疲劳磨损、弯曲疲劳折断和胶合。目前一般只进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。开式传动的齿轮,主要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损,磨损尚无完善的计算方法,故目前只进行弯曲疲劳强度计算,用适当加大模数的办法加以考虑磨粒磨损的影响。
注:点蚀是润滑良好的闭式传动常见的失效形式。由于齿面接触应力是交变的,应力经多次反复后,在节线附近靠近齿根部分的表面上,会产生若干小裂缝,封闭在裂纹中的润滑油,在压力作用下,产生楔挤作用而使裂纹扩大,最后导致表层小片状菠萝而形成麻点。润滑油是接触疲劳磨损的媒介,实践证明:润滑油粘度愈低,愈易渗入裂纹,点蚀扩展愈快。点蚀将影响传动的平稳性并产生振动和噪声,甚至不能正常工作。
3. 简述齿面收敛性点蚀和扩展性点蚀
答:新齿轮在短期工作后出现的点蚀痕迹,继续工作不再发展或反而消失的称为收敛性点蚀。收敛性点蚀只发生在软齿面上,原因是轮齿初期工作时表面接触不够好,在个别凸起处有很大的接触应力,但点蚀形成后,凸起逐渐变平,接触面积扩大,待解触应力降至小于极限点时,点蚀即停止发展。
随着工作时间的延长而继续扩展的点蚀称为扩展性点蚀。常在软齿面轮齿经过跑和后,接触应力高于接触疲劳极限值时发生。硬齿面轮齿不发生收敛性点蚀。原因是齿面出现小凹坑后,由于材料脆弱,凹坑边缘不易被碾平,而是继续碎裂成为大凹坑,直到齿面完全破坏为止。
开式传动没有点蚀现象,这是由于齿面磨粒磨损逼疲劳磨损发展的快的缘故。
防止或减轻点蚀的措施:1)提高齿面硬度和降低表面粗糙的值;2)在许可范围内采用大的变位系数和(X∑=X1+X2)以增大综合曲率半径;3)采用粘度较高的润滑油;4)减小动载荷
?简述齿根疲劳折断的原因及防止措施?为什么轮齿疲劳折断起始于拉应力一侧?
应力性质:单侧受力时,应力属于脉动循环变应力,双侧受力,应力属于对称循环变应力
疲劳折断机理:①轮齿受载后齿根处出现最大弯曲应力。②齿根由于尺寸过渡和刀痕引起应力集中。③在重复载荷作用下,齿根出现裂缝,扩展,导致轮齿折断。
过载折断折断部位:斜齿轮沿接触线产生局部折断。直齿轮沿齿根折断。
防止措施:增大齿根过渡曲线半径、降低表面粗糙度、减轻加工损伤、采用表面强化处理,都有助于提高齿轮的抗疲劳折断能力。
(1)齿根弯曲疲劳强度计算时,将轮齿视为悬臂梁,受载荷后齿根处产生的弯曲应力最大。(2)齿根过渡圆角处尺寸发生急剧变化,又由于沿齿宽方向留下加工刀痕产生应力集中。
(3)在反复变应力的作用下,由于齿轮材料对拉应力敏感,故疲劳裂纹首先发生在齿根受拉伸一侧。
补充
1).闭式软齿面齿轮传动
由实践得知,对于润滑良好的闭式软齿面(HBS≤350) 齿轮传动