【正文】 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第 10章 齒輪傳動(dòng) 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 167。 103 齒輪材料及選用原則 167。 106 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力與 精度選擇 167。 104 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 167。 108 標(biāo)準(zhǔn)錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 167。 109 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 167。 1010 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 167。 101 概述 167。 107 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作用： 不僅用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)、而且還要傳遞動(dòng)力。 要求： 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、足夠的承載能力。 分類 開式傳動(dòng) 有簡(jiǎn)單防護(hù)罩，大齒輪浸入油池，潤(rùn)滑得到改善、適于非重要應(yīng)用； 裸露、灰塵、易磨損，適于低速傳動(dòng)。 167。 101 概述 半開式傳動(dòng) 閉式傳動(dòng) 全封閉、潤(rùn)滑良好、適于重要應(yīng)用。 按類型分 按裝置型式分 按使用情況分 硬齒面齒輪 （齒面硬度 ≤ 350HBS） 直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 斜齒圓柱齒輪傳 錐齒輪傳動(dòng) 人字齒輪傳動(dòng) 動(dòng)力齒輪 傳動(dòng)齒輪 按齒面硬度分 軟齒面齒輪 （齒面硬度＞ 350HBS） 以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載或低速重載傳動(dòng)。 以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)： ▲ 傳動(dòng)效率高 η可達(dá) 99％； 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率為最高； ▲ 結(jié)構(gòu)緊湊 。與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比，在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間一般較小； ▲ 工作可靠，壽命長(zhǎng)； 與各類傳動(dòng)相比 ▲ 傳動(dòng)比穩(wěn)定 。 無(wú)論是平均值還是瞬時(shí)值。這也是齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用的原因之一； ▲ 制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴。 與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比 學(xué)習(xí)本章的目的 本章學(xué)習(xí)的根本目的是掌握齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，也就是要能夠根據(jù)齒輪工作條件的要求，能設(shè)計(jì)出傳動(dòng)可靠的齒輪。 設(shè)計(jì)齒輪 ——設(shè)計(jì)確定齒輪的主要參數(shù)以及結(jié)構(gòu)形式。 主要參數(shù)有：模數(shù) m、齒數(shù) z、螺旋角 β以及壓力角 a、 齒高系數(shù) h*a、徑向間隙系數(shù) c*。 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 潘存云教授研制 一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過(guò)載突然斷裂、疲勞折斷。 一、輪齒的失效形式 失效形式 潘存云教授研制 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 提高輪齒抗折斷能力的措施： （ 1） 增大齒根過(guò)渡圓角半徑，消除加工刀痕，減小齒根應(yīng)力集中； （ 2） 增大軸及支承的剛度，使輪齒接觸線上受載較為均勻； （ 3） 采用合適的熱處理，使輪齒芯部材料具有足夠的韌性； （ 4） 采用噴丸、滾壓等工藝對(duì)，對(duì)齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 齒面接觸疲勞 齒面接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化當(dāng)超過(guò)疲勞極限時(shí)，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效。 齒面點(diǎn)蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 齒面點(diǎn)蝕 齒面膠合 高速重載傳動(dòng)中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤(rùn)滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當(dāng)齒面向?qū)瑒?dòng)時(shí)，較軟的齒面沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋。 措施： 低速 高速 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 齒面膠合 齒面磨損 措施： ，清潔環(huán)境 磨粒磨損 跑合磨損 跑合磨損、磨粒磨損。 齒面點(diǎn)蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 從動(dòng)齒 主動(dòng)齒 從動(dòng)齒主動(dòng)齒 潘存云教授研制 齒面膠合 齒面磨損 齒面點(diǎn)蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 齒面塑性變形 一、輪齒的失效形式 潘存云教授研制 表面凸出 表面凹陷 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、齒輪的 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ▲ 保證足夠的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒根折斷 ▲ 保證足夠的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒面點(diǎn)蝕 由工程實(shí)踐得知： ▲ 閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主 ▲ 對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，除以上兩設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外，還應(yīng) 按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì) ▲ 閉式硬齒面或開式齒輪傳動(dòng)，以保證齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度為主 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一、對(duì)齒輪材料性能的要求 齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌。 167。 103 齒輪材料及選用準(zhǔn)則 常用 齒輪材料 鍛鋼 鑄鋼 鑄鐵 常作為低速、輕載、不太重要的場(chǎng)合的齒輪材料； 適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場(chǎng)合。 非金屬材料 二、常用齒輪材料 鋼材的韌性好，耐沖擊，通過(guò)熱處理和化學(xué)處理可改善材料的機(jī)械性能，最適于用來(lái)制造齒輪。 耐磨性及強(qiáng)度較好，常用于大尺寸齒輪。 含碳量為 % ~%的碳素鋼或合金。一般用齒輪用碳素鋼，重要齒輪用合金鋼。 長(zhǎng)江大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 表 101 常用齒輪材料及其機(jī)械性能 材料牌號(hào) 熱處理方法 強(qiáng)度極限 屈服極限 硬度 HBS σB / MPa σS / MPa 齒芯部 齒面 HT250 250 170~241 HT300 300 187~255 HT350 350 197~269 QT5005 5