机械设计 齿轮传动课件.ppt

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§11-1轮齿的失效形式
§11-2齿轮材料及热处理
§11-3齿轮传动的精度
§11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷
§11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算
§11-6直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算
§11-7斜齿圆柱齿轮传动
§11-8直齿圆锥齿轮传动
§11-9齿轮的构造
§11-10齿轮传动的润滑和效率
第11章齿轮传动
作用:不仅用来传递运动、而且还要传递动力。
要求:运转平稳、足够的承载能力。
分类
开式传动
闭式传动
----润滑良好、适于重要应用;
----裸露、灰尘、易磨损,适于低速传动。
设计:潘存云
§11-1轮齿的失效形式
轮齿折断
失效形式
设计:潘存云
一般发生在齿根处,严重过载突然断裂、疲劳折断。
潘存云教授研制
§11-1轮齿的失效形式
轮齿折断
失效形式
齿面点蚀
齿面胶合
高速重载传动中,常因啮合区温度升高而引起润滑失效,致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时,较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。
措施:



设计:潘存云
§11-1轮齿的失效形式
轮齿折断
失效形式
齿面点蚀
齿面胶合
齿面磨损
措施:

磨粒磨损
跑合磨损
跑合磨损、磨粒磨损。
设计:潘存云
§11-1轮齿的失效形式
轮齿折断
失效形式
齿面点蚀
齿面胶合
齿面磨损
从动齿
主动齿
齿面塑性变形
从动齿
主动齿
从动齿
主动齿
从动齿
主动齿
§11-2齿轮材料及热处理
常用齿轮材料
优质碳素钢
合金结构钢
铸钢
铸铁
热处理方法
表面淬火
渗碳淬火
调质
正火
渗氮
一般用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr等。表面淬火后轮齿变形小,可不磨齿,硬度可达52~56HRC,面硬芯软,能承受一定冲击载荷。

----高频淬火、火焰淬火

正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。
渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。氮化处理温度低,轮齿变形小,适用于难以磨齿的场合,如内齿轮。材料为:38CrMoAlA.

设计:潘存云
表11-1常用的齿轮材料
优质碳素钢
类别
牌号
热处理
硬度(HBS或HRC)
合金结构钢
铸钢
灰铸铁
球墨铸铁
35
正火
150~180HBS
调质
表面淬火
180~210HBS
40~45HRC
正火
170~210HBS
45
调质
表面淬火
210~230HBS
43~48HRC
50
40Cr
调质
表面淬火
240~285HBS
52~56HRC
35SiMn
调质
200~260HBS
表面淬火
40~45HRC
正火
调质
240~280HBS
40MnB
……
……
……
ZG270-500
正火
140~170HBS
……
……
……
HT200
170~230HBS
……
……
QT500-5
147~241HBS
……
……
180~220HBS
详细数据见P161或机械设计手册
表11-2齿轮传动精度等级的选择及其应用
精度等级
直齿圆
柱齿轮
9级
斜齿圆
柱齿轮
直齿圆
锥齿轮
圆周速度v(m/s)
8级
7级
6级
≤15
≤10
≤5
≤3
≤25
≤17
≤10
≤
≤9
≤6
≤3
≤
应用
高速重载齿轮传动,如飞机、汽车和机床中的重要齿轮;分度机构的齿轮传动。
高速中载或低速重载齿轮传动,如飞机、汽车和机床中的重要齿轮;分度机构的齿轮传动。
机械制造中对精度无特殊要求的齿轮。
低速及对精度要求低的齿轮