1、1,机械设计,第6章 齿轮传动,2,第6章 齿轮传动,6.1概述6.2圆柱齿轮的基本参数、精度选择6.3齿轮传动的失效形式和设计准则 齿轮材料和热处理6.4圆柱齿轮的计算载荷6.5齿轮轮齿受力 齿轮的强度计算,6.5.0接触强度6.5.1直齿圆柱齿轮的强度计算6.5.2斜齿圆柱齿轮的强度计算6.5.3锥齿圆柱齿轮的计算,3,6.1概述,齿轮传动的特点:效率高;结构紧凑;工作寿命长;传动比稳定、准确 开式、半开式传动:闭式传动:齿轮置于封闭严密的箱体内,润滑及防护条件好。,按齿轮的润滑、密封形式,4,6.2齿轮传动精度的选择(1级),GB/T10095-1988 766 G M GB100958
2、8,齿厚下偏差,第公差组精度(平稳性精度),第公差组精度(接触精度),精度等级选择参考P178表6-3,表64、,齿厚上偏差,第公差组精度(运动精度),5,6.3齿轮传动的失效形式和设计准则,6.3.1 齿轮工作情况6.3.2 轮齿的失效形式6.3.3 设计准则,6,6.3.1 齿轮工作情况,齿轮的工作情况,7,6.3.2 轮齿的失效形式,1、轮齿折断2、齿面点蚀3、齿面磨损4、齿面胶合5、齿面塑性变形,小结,8,1.轮齿折断,采取措施材料及热处理增大模数增大齿根圆角半径消除刀痕:喷丸、滚压处理;增大轴及支承刚度。,原因,齿根弯曲应力大;齿根应力集中,Fn,折断发生在齿根处,9,.轮齿折断,1
3、0,2、齿面点蚀,采取措施:提高材料的硬度;加强润滑,提高油的粘度,形成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;接触疲劳产生麻点。,11,齿面点蚀,12,相对滑动速度,13,14,措施:加强润滑;开式改闭式传动,3、齿面磨损,原因:相对滑动,15,齿面磨损,16,原因:高速重载;散热不良;滑动速度大;齿面粘连后撕脱,采取措施:减小模数,降低齿高;抗胶合能力强的润滑油;材料的硬度及配对,4.齿面胶合,17,齿面胶合,18,5.齿面塑性变形,措施:提高材料的硬度,减小接触应力,改善润滑,原因:重载,齿面软,19,塑性变形,20,弯曲折断,点蚀,胶合,磨损,塑性变形,齿轮的失
4、效形式,现象与原因?改进措施?,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,21,6.3.3设计准则,闭式传动:按保证齿根弯曲疲劳强度和 齿面接触疲劳强度进行计算。,开式传动:按保证齿根弯曲疲劳强度进 行计算,考虑磨损的影响适当 增大模数。(1015%),必要时进行:抗胶合能力计算,22,6.3.4齿轮的材料及其选择原则(一)齿轮材料的选择原则基本要求:齿面要硬,齿芯要韧。,1.功能要求:功率、可靠度、质量、环境2.工艺要求:毛坯选择;热处理方式3.硬度选择:*软齿面硬度350HBS;*软齿面齿轮HBS1-HBS23050*避免胶合的合适配对:软软;软硬;软铁;硬硬。P182表65,23,(二)常用齿轮材料及热处理(P184表6-6)调质钢45、锻钢 渗碳钢40Cr、钢 氮化钢20CrMnTi 金属 铸钢ZG310-570 铸铁 HT250、QT500-5 非金属:夹布塑胶 尼龙,24,6.4齿轮传动的计算载荷,使用系数,动载系数,齿间载荷分布系数,