【正文】 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 第 10章 齒輪傳動 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 167。 103 齒輪材料及選用原則 167。 106 齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇 167。 104 齒輪傳動的計算載荷 167。 105 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 167。 108 標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪傳動的強(qiáng)度計算 167。 109 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 167。 1010 齒輪傳動的潤滑 167。 101 概述 167。 107 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 作用： 不僅用來傳遞運(yùn)動、而且還要傳遞動力。 要求： 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、足夠的承載能力。 分類 開式傳動 有簡單防護(hù)罩，大齒輪浸入油池，潤滑得到改善、適于非重要應(yīng)用； 裸露、灰塵、易磨損，適于低速傳動。 167。 101 概述 半開式傳動 閉式傳動 全封閉、潤滑良好、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 斜齒圓柱齒輪傳 錐齒輪傳動 人字齒輪傳動 動力齒輪 傳動齒輪 按齒面硬度分 軟齒面齒輪 （齒面硬度＞ 350HBS） 以動力傳輸為主，常為高速重載或低速重載傳動。 以運(yùn)動準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 齒輪傳動的特點： ▲ 傳動效率高 η可達(dá) 99％； 在常用的機(jī)械傳動中，齒輪傳動的效率為最高； ▲ 結(jié)構(gòu)緊湊 。與帶傳動、鏈傳動相比，在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間一般較?。? ▲ 工作可靠，壽命長； 與各類傳動相比 ▲ 傳動比穩(wěn)定 。 無論是平均值還是瞬時值。這也是齒輪傳動獲得廣泛應(yīng)用的原因之一； ▲ 制造及安裝精度要求高，價格較貴。 與帶傳動、鏈傳動相比 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的設(shè)計方法，也就是要能夠根據(jù)齒輪工作條件的要求，能設(shè)計出傳動可靠的齒輪。 設(shè)計齒輪 設(shè)計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*。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過載突然斷裂、疲勞折斷。 一、輪齒的失效形式 失效形式 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 提高輪齒抗折斷能力的措施： 1） 增大齒根過渡圓角半徑，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，對齒根表層進(jìn)行強(qiáng)化處理。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 齒面接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化當(dāng)超過疲勞極限時，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。點蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點蝕能力越強(qiáng)。軟齒面閉式齒輪傳動常因點蝕而失效。 齒面點蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 齒面點蝕 齒面膠合 高速重載傳動中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當(dāng)齒面向?qū)瑒訒r，較軟的齒面沿滑動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)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 青島科技大學(xué)專用 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。 齒面點蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 一、輪齒的失效形式 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 從動齒 主動齒 從動齒主動齒 齒面膠合 齒面磨損 齒面點蝕 167。 102 輪齒的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 輪齒折斷 失效形式 齒面塑性變形 一、輪齒的失效形式 表面凸出 表面凸出 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 二、齒輪的 設(shè)計準(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)生齒面點蝕。 由工程實踐得知： ▲ 閉式軟齒面齒輪傳動，以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。 ▲ 對高速重載齒輪傳動，除以上兩設(shè)計準(zhǔn)則外，還應(yīng) 按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計。 ▲ 閉式硬齒面或開式齒輪傳動，以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。 青島科技大學(xué)專用 潘存云教授研制 一、對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、不太重要的場合的齒輪材料； 適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。 非金屬材料 二、常用齒輪材料 鋼材的韌性好，耐沖擊，通過熱處理和化學(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 (~)%的碳素鋼或合金鋼。 一般用齒輪用碳素鋼，重要齒輪用合金鋼。 青島科技大學(xué)專用 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 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 500 147~241 QT6002 600 229~302 ZG310570 ?；? 580 320 156~217 ZG340640 650 350 169~229 45 580 290 162~217 45 217~255 40~50HRC 40Cr 241~286 48~55HRC 調(diào)質(zhì)后表面淬火 青島科技大學(xué)專用