1、第第 8章章 齿轮传动齿轮传动基本要求：1了解齿轮的失效形式、防止或减轻失效的措施。 2掌握齿轮传动的设计准则 4掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算、设计参数及许用应力 5掌握斜齿圆柱齿轮传动的设计 6了解直齿圆锥齿轮传动的设计 7了解齿轮传动的润滑和效率 8掌握齿轮的结构设计重点和难点 ：重点： 1齿轮传动的失效形式；各类齿轮传动的受力分析。2直齿圆柱齿轮传动的强度计算。难点： 1针对不同的失效形式和工况恰当地确定设计准则。 2合理选择相应的设计参数。8-1 概述概述8-2 齿轮传动的失效形式及设计准则齿轮传动的失效形式及设计准则第第 8章章 齿轮传动齿轮传动8-4 齿轮传动的计算载荷齿轮传动的
2、计算载荷 8-5 直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动 的强度设计的强度设计 8-6 齿轮传动的许用应力齿轮传动的许用应力 8-8 斜斜 齿圆柱齿轮传动齿圆柱齿轮传动 的强度设计的强度设计 8-9 直齿锥齿轮传动的强度设计直齿锥齿轮传动的强度设计 8-7 齿轮传动强度计算概要和主要参数与精度的选择齿轮传动强度计算概要和主要参数与精度的选择 8-10 齿轮的结构设计齿轮的结构设计 8-11 齿轮传动的润滑和效率齿轮传动的润滑和效率8-3 齿轮齿轮 的的 材料材料 及其选择原则及其选择原则 一、齿轮传动的特点 二、齿轮传动的类型 1）工作可靠，使用寿命长，适应范围广 ；2）结构紧凑；3）传动效率高，在
3、机械传动中齿轮传动的效率最高，可达标 99% ；4）瞬时传动比恒定，故传动平稳；5）齿轮加工需要专用的机床和刀具，制造及安装精度要求高，成本高；精度低时噪音大；不易用于轴间距过大的传动。1） 按工作条件、装置型式 ：闭式：封闭在箱体内，安装精度高、润滑条件好；开式：齿轮外露，不能防尘、周期润滑、精度低；半开式：齿轮浸入油池、外装护罩、防尘性差。2）按齿面的硬度：软齿面 （ 350 HBW 或 38HRC ）； 硬齿面 （ 350 HBW 或 38HRC ）8-1 概概 述述传动比 ii=n1/n2=d2/d1=d2/d1=z2/z1 d 、 d 齿轮的节圆直径和分度圆直径； z 为齿轮齿数。角
4、注 1指主动轮， 2指从动轮。齿数比 uu= z2/z1 z2、 z1 大、小齿轮的齿数。减速传动， u=i； 增速传动， u=1/i。减速传动， i 1； 增速传动， i 1。为了使强度计算对减速和增速传动都适用，引入齿数比概念 一、失效形式1 、轮齿的折断脆性折断： 脆性 材料、冲击或过载疲劳折断： 齿根应力集中、交变载荷反复作 用、疲劳裂纹扩展防止折断：增大齿根过渡圆角半径；降低表面粗糙度；减轻加工损伤；增大轴及支承的刚性；提高制造和安装精度和齿轮材料的机械性能；采用表面强化处理 (如喷丸、辗压 )等。 斜齿直齿8 2 齿轮的失效形式及设计准则齿轮的失效形式及设计准则轮齿折断2 、齿面接
5、触疲劳破坏 (点蚀)防止点蚀：提高齿面硬度和降低表面粗糙度；适当采用大的变位系数和 (x=x1+x2)以增大综合曲率半径；适当采用粘度较高的润滑油；合理匹配齿轮副的材料；适当增加齿轮副的硬度差；提高齿轮传动的接触精度等 。 点蚀原因： 接触应力的反复作用点蚀后果： 轻者 影响传动的平稳性并产生振动和噪声， 重者不能工作点蚀是润滑良好的闭式传动常见的失效形式。点蚀总是密集于靠近节线的齿根部位。 防止磨损：正确选择齿轮参数以降低齿面滑动率；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；供给足够的润滑油并保持油的清洁；采用粘度较大的油，并在油中添加适当的添加剂等。 磨损原因： 齿面进入磨料磨损后果： 齿形破坏、变薄
6、引起冲击、振动，甚至断齿3 、齿面磨损磨粒磨损是开式齿轮传动常见的失效形式之一。 4 、齿面胶合胶合现象： 两表面尖峰接触后粘结，再被撕开。胶合是比较严重的粘着磨损，胶合发生后，齿廓失去正常形状，不能正常工作。 冷胶合、热胶合防止胶合：正确选择齿轮参数以降低齿面滑动率；减小模数和齿高以降低滑动速度；采用极压润滑油；选用抗胶合性能好的齿轮副材料；材料相同时，使大、小齿轮保持适当硬度差；提高齿面硬度和降低表面粗糙度等。 胶合是重载齿轮传动常见的失效形式。 5 、轮齿塑性变形防止塑性变形：适当提高齿面硬度和降低表面粗糙度；正确选择齿轮参数以降低齿面滑动率；采用粘度较大的润滑油和极压润滑油等。 齿体塑性变形： 突然过载，引起齿体歪斜塑性变形原因： 齿面软，润滑失效、摩擦变大齿面塑性变形： 齿面表层材料沿摩擦力方向流动塑性变形后果： 齿廓形状变化，破坏正确啮合
