齒輪傳動(dòng)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-29 12:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為使大、小齒輪的壽命接近，應(yīng)使小齒輪的齒面硬度比大齒輪高 25～ 50HBS。這類(lèi)齒輪的常用材料為 4 40Cr、 35SiMn、 38SiMnMo等中碳鋼和中碳合金鋼。 這類(lèi)齒輪是熱處理（調(diào)質(zhì)或正火）以后進(jìn)行切齒，齒面硬度通常為160 ～ 286HBS。因齒面硬度低，故承載能力較低。但因制造工藝簡(jiǎn)單、成本低而廣泛用于對(duì)尺寸及重量沒(méi)有嚴(yán)格限制的一般機(jī)械中。 二、齒輪的常用材料 齒輪常見(jiàn)的失效形式及常用材料 (2) 硬齒面齒輪 （齒面硬度 350HBS） 這類(lèi)齒輪通常是在半精加工后進(jìn)行熱處理的，常用的熱處理方法有淬火、表面淬火等。齒面硬度通常為 40～ 62HRC。熱處理后齒面有變形，可采用研磨、磨削等精加工方法加以消除。這類(lèi)齒輪齒面硬度高，承載能力高，耐磨性好，適用于對(duì)尺寸和重量有限制的重要機(jī)械中。常用材料為20Cr、 20CrMnTi（表面滲碳淬火）及 4 35SiMn、 40Cr（表面淬火或整體淬火）等。 當(dāng)齒輪較大（ d 400～ 600mm）或結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜而輪坯不宜鍛造時(shí)，可采用鑄鋼齒輪。 鑄鐵齒輪的抗彎強(qiáng)度和耐沖擊性均較差，常用于低速和受力不大的齒輪傳動(dòng)中。通常用灰鑄鐵，有時(shí)也用球墨鑄鐵代替鑄鋼。 齒輪常見(jiàn)的失效形式及常用材料 表 53 齒輪常用材料及機(jī)械性能 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 167。 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 對(duì)一般工況下的齒輪傳動(dòng)，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是： 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。 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)。 由實(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； 閉式硬齒面或開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 為主。 一、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 二、齒輪的受力分析和計(jì)算載荷 一對(duì)按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，如果忽略了齒面間的磨擦力，則在嚙合平面內(nèi)的法向力 Fn將垂直于齒面，并且與嚙合線重合。為了便于分析計(jì)算，可按節(jié)點(diǎn) C處嚙合進(jìn)行受力分析。 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 2. 計(jì)算載荷 齒輪傳動(dòng)在實(shí)際工作時(shí)，由于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的工作特性不同，會(huì)產(chǎn)生附加載荷。齒輪、軸、軸承的加工、安裝誤差及彈性變形會(huì)引起載荷集中，使實(shí)際載荷增加 大于名義載荷 。 引用載荷系數(shù)來(lái)考慮上述各種因素的影響。 計(jì)算載荷用符號(hào) Fnc表示： Fnc= KFn 表 54 載荷系數(shù) K 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 的設(shè)計(jì)公式 ： ? ?3 211uuKTdHd?????? 應(yīng)當(dāng)注意，一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，兩齒面接觸處的接觸應(yīng)力是相等的，由于兩輪的材料不同，其許用接觸應(yīng)力 [σ]H也不同，在進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)將[σ]H1與 [σ]H2中的較小值代入上式中計(jì)算。 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 3 211][FdFSZYKTm???四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式 ： ? 應(yīng)當(dāng)注意，大小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) YFS1≠YFS2，當(dāng)兩輪材料不同時(shí)，其[σ]F1≠[σ]F2，為了使計(jì)算得到的模數(shù) m能同時(shí)滿足大、小齒輪的彎曲條件，應(yīng)將 和 中的較大值代入上式，并將得出的模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值。 11][ FFSY? 22][ FFSY? 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 五、參數(shù)的選擇 ? 1. 齒數(shù) Z1 對(duì)于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，齒輪的彎曲強(qiáng)度是足夠的，齒數(shù)可取多些，推薦取 Z1=24～ 40；對(duì)于硬齒面齒輪傳動(dòng)，齒根折斷為主要失效形式，因此可適當(dāng)?shù)販p少齒數(shù)以保證模數(shù)取值合理；對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)，齒面磨損會(huì)使輪齒的抗彎能力降低，為使輪齒不宜太小，小輪齒齒數(shù)不宜取太多，一般取 Z1=17～ 20。 ? 一般可參考課本表 5— 5 選取。為了便于加工、裝配，通常小齒輪的齒寬 b1大于大齒輪齒寬 b2，即取大齒輪齒寬 (圓整 )，小齒輪齒寬 b1= b2+（ 2～ 10） mm。 ? 3. 齒數(shù)比 u 對(duì)于直齒圓柱齒輪的齒數(shù)比 u＜ 3，最大可達(dá)到 5；斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)
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