齒輪(已修改)
2025-06-04 21:16 本頁面
【正文】 第三章 齒輪傳動設計 齒輪傳動 閉式傳動 開式傳動 半開式傳動 — 封閉在箱體內(nèi)，潤滑條件好 — 外露，潤滑較差，易磨損 — 介于上兩者之間 ,有防護罩 齒輪傳動的特點 優(yōu)點：傳遞功率和轉(zhuǎn)速適用范圍廣； 具有穩(wěn)定的傳動比； 效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。 缺點：制造成本較高； 精度低時，噪聲和振動較大； 不宜用于軸間距離較大的傳動。 167。 31 齒輪傳動失效形式和設計準則 一、失效形式 輪齒折斷 ★ 疲勞折斷 ★ 過載折斷 全齒折斷 — 常發(fā)生于齒寬較小的直齒輪 局部折斷 — 常發(fā)生于齒寬較大的直齒輪，和斜齒輪 措施：增大齒根圓角半徑、 提高齒面精度、正變位、增大模數(shù)等 齒面疲勞點蝕 ★ 點蝕常發(fā)生于閉式軟齒面（ HBS≤350）傳動中 ★ 點蝕的形成與潤滑油的存在密切相關 ★ 點蝕常發(fā)生于偏向齒根的節(jié)線附近 ★ 開式傳動中一般不會出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象 措施：提高齒面硬度和齒面質(zhì)量、增大直徑 齒面膠合 配對齒輪采用異種金屬時，其抗膠合能力比同種金屬強 齒面磨損 是開式傳動的主要失效形式 齒面塑性變形 措施：提高齒面硬度，采用油性好的潤滑油 措施：采用異種金屬、降低齒高、提高齒面硬度等 措施：改善潤滑和密封條件 二、齒輪傳動的設計準則 主要針對疲勞折斷和齒面點蝕這兩種失效形式 齒根彎曲疲勞強度 — 齒輪抵抗輪齒疲勞折斷的能力 齒面接觸疲勞強度 — 齒輪抵抗齒面疲勞點蝕的能力 開式齒輪傳動采用準則二，但不校核齒面接觸強度 設計準則一： 對于閉式軟齒面（ HBS≤350）傳動， 主要失效形式是齒面點蝕， 所以按齒面接觸疲勞強 度設計， 而校核齒根彎曲疲勞強度。 設計準則二： 對于閉式硬齒面（ HBS350）傳動， 主要失效形式是齒根彎曲疲勞折斷， 所以按齒根彎 曲疲勞強度設計， 而校核齒面接觸疲勞強度。 167。 32 齒輪材料及其熱處理 一、齒輪材料 金屬材料 45號鋼 中碳合金鋼 鑄鋼 低碳合金鋼 最常用，經(jīng)濟、貨源充足 鑄鐵 35SiMn、 40MnB、 40Cr等 20Cr、 20CrMnTi等 ZG310570、 ZG340640等 HT350、 QT6003等 非金屬材料 尼龍、夾木膠布等 選材時考慮： 工作條件、載荷性質(zhì)、經(jīng)濟性、制造方法等 齒輪毛坯鍛造 — 選可鍛材料；鑄造 — 選可鑄材料 二、熱處理 調(diào) 質(zhì) 正 火 表面淬火 滲碳淬火 表面氮化 軟齒面。 改善機械性能，增大強度和韌性 硬齒面。 接觸強度高、耐磨性好、可抗沖擊 配對齒輪均采用軟齒面時： 小齒輪受載次數(shù)多，故材料應選好些，熱處理硬度稍高于大齒輪（約 30~40HBS） 法向力： 圓周力 — 167。 33 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及計算載荷 一、輪齒受力分析 條件：標準齒輪并忽略齒面間的摩擦力 受力圖 1120xxbn dTF ?小齒輪基圓直徑 mm 小齒輪轉(zhuǎn)矩 NdTF t 11 /2 0 0 0?徑向力 — NtgFFtr ??法向力 — NFFtn ?c o s/?小齒輪分度圓直徑 分度圓壓力角 注意：下標“ 1”表示主動輪 下標“ 2”表示從動輪 2 1 各力關系： 21 tt FF?? ??21 rr FF?? ??各力方向： Ft1與主動輪回轉(zhuǎn)方向相反 Ft2與從動輪回轉(zhuǎn)方向相同 Fr1 、 Fr2分別指向各自齒輪的輪心 例： n2 n1 Fr2 Fr1 Ft1 Ft2 n1 n2 注意： 各力應畫在嚙合點上！ 二、計算載荷 Fnc Fnc = K Fn = K Ft /cosα 載荷系數(shù) K = KA Kv KαKβ KA— 使用系數(shù) Kv — 動載系數(shù) Kα— 齒間載荷分配系數(shù) Kβ— 齒向載荷分布系數(shù) 影響因素： 1）外部附加動載荷 — 原動機、工作機的性能 2）內(nèi)部附加動載荷 — 加工誤差引起基節(jié)不等 3）各對齒載荷分配不均 — 彈性變形、制造誤差 4）載荷沿齒寬分布不
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