齒輪傳動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2022-12-12 16:03:30 本頁(yè)面
【正文】 載中，由于齒面間的潤(rùn)滑油膜不易形成也可以產(chǎn)生膠合破壞。開(kāi)式傳動(dòng)中，由于齒面磨損較快，一般看不到點(diǎn)蝕現(xiàn)象。疲勞點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線(xiàn)處。為防止輪齒彎曲疲勞折斷，應(yīng)對(duì)輪齒進(jìn)行彎曲疲勞計(jì)算。 一級(jí)齒輪傳動(dòng) 2 正文 一、齒輪的失效形式 在研究齒輪強(qiáng)度，進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)時(shí)，必須了解齒輪傳動(dòng)的失效形式，分析產(chǎn)生失效的主要原因，然后確定齒輪強(qiáng)度的計(jì)算方法。選擇軸的材料應(yīng)根據(jù)軸的工作要求，并考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。因此，齒輪傳動(dòng)必須經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑，借以保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提高傳遞效率，延長(zhǎng)使用壽命。只有正確的選擇齒輪材料及其熱處理方法，才能保證設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)滿(mǎn)足使用要求。其中齒輪在機(jī)械工程領(lǐng)域里是應(yīng)用非常廣泛的一類(lèi)零件，是各種車(chē)內(nèi)是不可缺少的零件，無(wú)論在車(chē)還是機(jī)器中，起著非常重要的作用。 設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)一般已知：傳遞的功率、轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作機(jī)和原動(dòng)機(jī)的工作特性：外廓尺寸，中心距限制，使用壽命，可靠性要求，維修條件等。常用的齒輪材料是鋼，其次是鑄鐵。 在機(jī)械中又一個(gè)起著非凡功用的零件是 —— 軸，它主要是支撐旋轉(zhuǎn)零件，傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。根據(jù)軸上零件的數(shù)量，工作情況以及裝配情況畫(huà)階梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖。 輪齒折斷： 輪齒可簡(jiǎn)化為懸臂梁，受載荷作用后，齒根處產(chǎn)生的彎 曲應(yīng)力大，并由齒根圓角和切削刀痕等會(huì)引起應(yīng)力集中，如果彎曲應(yīng)力超過(guò)了齒根彎曲疲勞極限，在多次重復(fù)載荷作用下，齒跟處會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，這種折斷為疲勞折斷。此外，采用增大齒根過(guò)渡圓半徑、提高齒面加工精度等，也能提高齒輪抗彎曲疲勞能力。提高齒面硬度，降低齒面粗糙度、采用黏度較大的潤(rùn)滑油以及合理的變位等，都能提高齒面抗疲勞點(diǎn)蝕的能力。 齒面塑形變形： 在重載下，較軟的齒面可能產(chǎn)生局部的塑性變形，使齒面失去正確的齒形。 提高齒面硬度和減小表面粗糙度能增強(qiáng)抗膠合能力，對(duì)于低速傳動(dòng)采用黏度較大的潤(rùn)滑油，對(duì)于高速傳動(dòng)采用含抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油也很有效。 在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。反之亦然，不能省略。 三、齒輪材料及熱處理 由齒輪的失效形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)使齒面具有較高的抗磨損、抗點(diǎn)蝕、抗膠合、及抗塑性變形得能力，而齒根要具有較高的抗折斷的能力。通常滲碳淬火后而磨齒。 表面淬火： 一級(jí)齒輪傳動(dòng) 4 用于中碳鋼和中碳合金鋼，如 45鋼、 40Cr 等。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。常用的滲氮鋼為 38CrMoALA。 開(kāi)式（半開(kāi)式）齒輪傳動(dòng)，由于輪齒主要為磨損失效，為使輪齒不致過(guò)小故 小齒輪不宜選用過(guò)多的齒數(shù)一般可取為 Z1=17～ 20。 圓柱齒輪齒數(shù)寬系數(shù)Φ d的薦用值列于表 10－ 8 圓柱齒輪的齒寬系數(shù) 裝置狀況 兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱(chēng)布置 兩支承相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱(chēng)布置 小齒輪作懸臂對(duì)稱(chēng) Φ d () () 圓柱齒輪的計(jì)算齒寬 b=Φ d*d1，并加以圓整，為防止兩齒輪因裝配 后軸向稍有錯(cuò)位而導(dǎo)致嚙合齒寬減小，常把小齒輪的齒寬在計(jì)算齒寬 b的基礎(chǔ)上人為地 加寬約 5～ 10mm. 5 模數(shù)的選擇： 在滿(mǎn)足輪齒抗彎曲疲勞強(qiáng)度的條件下，盡可能取小模數(shù)，但為了避免意外斷 齒 m≥ ～ 2mm。 1）選擇齒輪材料 、熱處理及精度等級(jí)： 齒輪材料及熱處理方法的選擇可參考表 101。對(duì)軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力主要由齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件所決定。若算得的 k值與試選的 Kc 值差不多，就不必修改計(jì)算；若相差較大，應(yīng)按下式校正試算所得分度圓直徑dc 4) 計(jì)算齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 5）確定齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 6）繪制齒輪 的工作圖 五、 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)單級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器的齒輪傳動(dòng)，已知條件為：傳動(dòng)功率 p=10KW，主動(dòng)輪一級(jí)齒輪傳動(dòng) 6 轉(zhuǎn)速 n1=950r/min ，傳動(dòng)比 i =,載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，預(yù)期使用壽命為 10年，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。 （ 3）選小齒輪齒數(shù) Z1=24,大齒輪齒數(shù) Z2=i*Z1=36 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 由于是軟齒面的閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪承載能力應(yīng)由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度決定。 由圖 1011b 按齒面硬度中間值 190HBS 查得大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限243。HP1=***1*560/1=178。√ 2****(1*
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