齒輪機(jī)構(gòu)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 18:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 油粘度；采用合理變位。 41 齒面膠合： 高速重載傳動(dòng)中，齒面間壓力大，瞬時(shí)溫度高，潤(rùn)滑油模被破壞，齒面間會(huì)發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動(dòng)方向出現(xiàn)條狀傷痕，稱(chēng)為膠合。 防止膠合的措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤(rùn)滑油粘度；限制油溫。 42 塑性變形： 重載且摩擦力很大時(shí)，齒面較軟的輪齒表面就會(huì)沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。 措施：提高齒面硬度；增大潤(rùn)滑油粘度。 主動(dòng)齒輪齒面所受摩擦力背離節(jié)線(xiàn)，齒面在節(jié)線(xiàn)附近下凹；從動(dòng)齒輪齒面所受摩擦力指向節(jié)線(xiàn)，齒面在節(jié)線(xiàn)附近上凸。 43 由于齒輪其它部分（齒圈、輪輻、輪轂等）通常是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，其尺寸對(duì)于強(qiáng)度和剛度而言均較富裕，實(shí)踐中也極少失效 。 閉式齒輪傳動(dòng)： 1）軟齒面（ ≤350HB）齒輪主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕。 2）硬齒面（ 350HB）或鑄鐵齒輪。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：齒面磨損為其主要失效形式。 44 二、齒輪的材料，熱處理和許用應(yīng)力 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 。 常用的齒輪材料 表 133 （ 1）鍛鋼： 4 35SiMn、 40Cr、 20CrMnTi （ 2）鑄鋼、鑄鐵：灰口鑄鐵 (HT300）、球墨鑄鐵（ QT600）、 ZG310570 （ 3）非金屬材料：尼龍、塑料。 齒輪材料選用的基本原則 (1)軟齒面齒輪的齒面硬度 =350HB，常用 中碳鋼 和 中碳合金鋼 ，如45鋼． 40Cr， 35SiMn等材料，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 45 (4)使用 非金屬材料，小齒輪用，但大齒輪要用金屬材料，以利于散熱。 (2)鋼制軟齒面齒輪， 在確定大、小齒輪硬度時(shí)應(yīng)注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高 30一 50HB。 硬齒面齒輪的齒面硬度大于 350HB，常用的材料為 中碳鋼 或 中碳合金鋼 經(jīng)表面淬火處理。 (3)一般優(yōu)選 鍛鋼 。 46 47 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 一、輪齒強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論 齒輪傳動(dòng)在具體的工作條件下，必須有足夠的工作能力，以保證齒輪在整個(gè)工作過(guò)程中不致失效，齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算必須針對(duì)齒輪傳動(dòng) 某種失效形式 進(jìn)行。 目前，工程實(shí)際應(yīng)用的計(jì)算方法是： 齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。 閉式 軟齒面 （ HB≤350 ）齒輪傳動(dòng)：先按 齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再校核輪齒的 彎曲疲勞強(qiáng)度 。 閉式 硬齒面 （ HB350）齒輪傳動(dòng)：先按輪齒 彎曲疲勞強(qiáng)度 進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再校核 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 。 鑄鐵齒輪傳動(dòng)：則只需計(jì)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)： 通常只按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式計(jì)算模數(shù)，然后可根據(jù)具體情況，把求得的模數(shù)加大 10%20%，以考慮磨損的影響。 48 二、輪齒的受力分析 49 11t2dTF ? ?? t a n2t a n11tr dTFF ???? c o s2c o s 11tn dTFF ??以節(jié)點(diǎn) P 處的嚙合力為分析對(duì)象，不計(jì)嚙合輪齒間的摩擦力，可得： 嚙合傳動(dòng)中，輪齒的受力分析 50 三、輪齒的計(jì)算載荷 Fnc=KFn Fn：名義載荷 Fnc：計(jì)算載荷 （考慮到齒輪、軸、支承等的制造誤差、安裝誤差以及在載荷作用下的變形等因素的影響，輪齒沿齒寬方向的作用力并非均勻分布，存在著載荷局部集中現(xiàn)象，以及由于原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)的載荷變化，齒輪傳動(dòng)的各種誤差所引起的傳動(dòng)不平穩(wěn)引起的附加動(dòng)載荷的影響 ） K：為載荷系數(shù)（表 135） 51 四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 強(qiáng)度條件： 節(jié)點(diǎn)處的計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力應(yīng)小于齒輪材料的許用接觸 應(yīng)力 (因點(diǎn)蝕常發(fā)生在節(jié)線(xiàn)附近，因此一對(duì)嚙合齒輪在此處為單對(duì)輪齒嚙合 ) ][ HH ?? ?][1211HtHEH uubdKFZZ ?? ?????ZE:齒輪材料的彈性系數(shù) ， 反映了一對(duì)齒輪的材料（彈性模量和泊松比）對(duì)接觸應(yīng)力的影響。 ZH :節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ， 考慮節(jié)點(diǎn)處齒廓曲率半徑對(duì)接觸應(yīng)力的影響 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪： ZH = K： 載荷系數(shù) Ft1:主動(dòng)輪的圓周力 ， b:齒寬 d1:主動(dòng)輪直徑 u:齒數(shù)比 ，減速： u=i。增速： u=1/i :外嚙合：＋；內(nèi)嚙合： 11t1 2dTF ??52 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 : ][ 211HtEH uubdKFZ ?? ?????校核公式 : 設(shè)計(jì)公式 : 3 211 ][???????????HEdZuuKTd??： 齒寬系數(shù) =b/d1 d? d?一對(duì)鋼制齒輪 :ZE= ][1668 211HH uubdKT ?? ????uuKTdHd1][ 131????? 注意： 同的。 許用 接觸應(yīng)力一般不同，若校核接觸強(qiáng)度或按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，應(yīng)選 [σ ]H1 與 [σ ]H2中的 較小 值代入計(jì)算公式。 徑 d的大小， d減小， 增大。 H?53 五、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 強(qiáng)度條件： 齒根危險(xiǎn)截面處的最大計(jì)算彎曲應(yīng)力應(yīng)小于或等于輪齒材料的許用彎曲應(yīng)力 。 ][ FF ?? ?FsaFaF YYzbmKT ][2121 ?? ??K:載荷系數(shù) T1:小齒輪的轉(zhuǎn)矩 b:齒寬 m:模數(shù) Z1:小齒輪的齒數(shù) YFa:齒形系數(shù) ,據(jù)齒數(shù)選擇（表 136） Ysa:應(yīng)力修正系數(shù)，據(jù)齒數(shù)選擇（表 137） 54 校核公式 : 設(shè)計(jì)公式 : FsaFaF YYmbzKT ][2112111 ?? ??FFsaFaSaFaF YYYY ][111222 ??? ??3 211][FsaFadYYZKTm????彎曲強(qiáng)度計(jì)算，要求 兩齒輪都需校核，或只校核 與 較大者。 設(shè)計(jì)計(jì)算也是帶入 與 較大者。 軟齒面 —— 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 硬齒面 —— 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 或分別按兩者設(shè)計(jì)取較大者參數(shù)為設(shè)計(jì)結(jié)果。 11 ][ FF ?? ? 22 ][ FF ?? ?111][FSaFaYY?222][FSaFaYY?111][FSaFaYY?222][FSaFaYY?55 七、齒輪的主要參數(shù)選擇 １ 、模
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