【文章內(nèi)容簡介】 4)m4=,z4=40。 試問： 1）哪兩個齒輪的漸開線形狀相同？ 2）哪兩個齒輪能正確嚙合？ 3）哪兩個齒輪能用同一把滾刀制造 ?這兩個齒輪能否改成用同一把銑刀加工？用范成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過理論嚙合線極限點 N時，被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切（如圖所示）。 根切后果： 根切使齒輪的抗彎強度削弱、承載能力降低、嚙合過程縮短、傳動平穩(wěn)性變差，因此應避免根切。二、漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與最小齒數(shù)根切原因： 刀具的齒頂線超過了理論嚙合點。即輪坯的齒數(shù)太少。 當 、 時， 。 不出現(xiàn)根切的最小齒數(shù) 加工標準齒輪，如不出現(xiàn)根切，刀具的齒頂線到節(jié)線距離 應小于等于嚙合極限點 到節(jié)線距離　 即問題： 齒輪加工方法有哪幾種？什么叫根切現(xiàn)象？根切有何后果？用仿形法加工齒輪時，當 Z=15則發(fā)生根切，對嗎？一、標準齒輪的局限性 前面討論的都是漸開線標準齒輪，它們設(shè)計計算簡單，互換性好。但標準齒輪傳動仍存在著一些局限性： (1)受根切限制，齒數(shù)不得少于 Zmin，使傳動結(jié)構(gòu)不夠緊湊；（ 2）不適合于安裝中心距 a′ 不等于標準中心距 a的場合。當a′a時無法安裝，當 a′a時，雖然可以安裝，但會產(chǎn)生過大的側(cè)隙而引起沖擊振動，影響傳動的平穩(wěn)性；（ 3）一對標準齒輪傳動時，小齒輪的齒根厚度小而嚙合次數(shù)又較多，故小齒輪的強度較低，齒根部分磨損也較嚴重，因此小齒輪容易損壞，同時也限制了大齒輪的承載能力。第七節(jié) 變位齒輪傳動為了改善齒輪傳動的性能，出現(xiàn)了變位齒輪。如圖所示，當齒條插刀齒頂線超過極限嚙合點 N1，切出來的齒輪發(fā)生根切。若將齒條插刀遠離輪心 O1一段距離（ xm），齒頂線不再超過極限點 N1，則切出來的齒輪不會發(fā)生根切，但此時齒條的分度線與齒輪的分度圓不再相切。這種 改變刀具與齒坯相對位置后切制出來的齒輪稱為變位齒輪 ，刀具移動的距離 xm稱為變位量， x稱為變位系數(shù)。刀具遠離輪心的變位稱為正變位，此時 x0；刀具移近輪心的變位稱為負變位，此時 x0。標準齒輪就是變位系數(shù) x=0的齒輪。 刀具分度線變位齒輪標準齒輪二、變位齒輪的切制和齒形特點由于齒條刀具變位后，其節(jié)線上的齒距和壓力角都與分度線上相同，所以切出的變位齒輪的模數(shù)、齒數(shù)和壓力角都不變，即變位齒輪的分度圓和基圓都不變，其齒廓漸開線也不變，只是隨變位系數(shù)的不同，取同一漸開線的不同區(qū)段作齒廓。標準齒輪傳動高變位齒輪傳動正傳動負傳動三、變位齒輪傳動的類型角變位齒輪傳動一、輪齒的失效形式機械零件由于 強度 、剛度、耐磨性和振動穩(wěn)定性等因素不能正常工作時，稱為失效。機械零件在變應力作用下引起的破壞稱為 疲勞破壞 ，機械零件抵抗疲勞破壞的能力稱為 疲勞強度 。齒輪傳動的失效主要是輪齒的失效。其失效形式有：輪齒折斷 ： 輪齒象一個懸臂梁，受載后齒根部 產(chǎn)生的彎曲應力最大。當該應力值超過材料的彎曲疲勞極限時，齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，并不斷擴展使輪齒斷裂。此外，突然過載、嚴重磨損及安裝制造誤差等也會造成輪齒折斷。提高輪齒抗折斷能力的措施： 增大齒根圓角半徑，消除加工刀痕以降低齒根應力集中；增大軸及支承物的剛度以減輕局部過載的程度；對輪齒進行表面處理以提高齒面硬度。第八節(jié) 輪齒的失效和齒輪的材料齒面磨損： 灰塵、砂粒、金屬微粒等落入輪齒間，會使齒面間產(chǎn)生摩擦磨損。嚴重時會因齒面減薄過多而折斷。磨損是開式傳動的主要失效形式 。主要措施： 采 用閉式傳動；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤滑油。齒面點蝕： 輪齒工作面某一固定點受到近似脈動的變應力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。 點蝕是閉式傳動常見的失效形式。 開始齒輪由于磨損很少出現(xiàn)點蝕。點蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線附近。主要措施： 提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油粘度；采用合理變位。齒面膠合： 高速重載傳動中，齒面間壓力大，瞬時溫度高，潤滑油模被破壞，齒面間會發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動方向出現(xiàn)條狀傷痕，稱為膠合 。防止膠合的措施： 提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油粘度；限制油溫。塑性變形： 重載且摩擦力很大時，齒面較軟的輪齒表面就會沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。措施： 提高齒面硬度；增大潤滑油粘度。主動齒輪齒面所受摩擦力背離節(jié)線，齒面在節(jié)線附近下凹；從動齒輪齒面所受摩擦力指向節(jié)線，齒面在節(jié)線附近上凸。二、齒輪的材料由輪齒的失效分析可知， 齒輪材料的基本要求 ： 齒面硬、齒芯韌即：(1)齒面應有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應有足夠的強度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷：(3)應有良好的加工工藝性能及熱處理性能．使之便于加工且便于提高其力學性能。最常用的齒輪材料是鋼．此外還有鑄鐵及一些非金屬材料等。1． 鍛鋼鍛鋼因具有強度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。(1)軟齒面齒輪：齒面硬度 350HBS，常用 中碳鋼和中碳合金鋼 ，如 45鋼． 40Cr， 35SiMn等材料，進行 調(diào)質(zhì)或正火處理。這種齒輪適用于強度。精度要求不高的場合，輪坯經(jīng)過熱處理后進行插齒或滾齒加工，生產(chǎn)便利、成本較低。在確定大．小齒輪硬度時應注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高 30一 50HBS，這是因為小齒輪受載荷次敷比大齒輪多，且小齒輪齒根較?。疄槭箖升X輪的輪齒接近等強度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。 及熱處理2． 鑄鋼 當齒輪的尺寸較大 (大于 400一 600mm)而不便于鍛造時．可用鑄造方法制成鑄鋼齒坯，再進行正火處理以細化晶粒。 3 ． 鑄鐵 低速、輕載場合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯。當尺寸大于 500mmm時可制成大齒圈，或制成輪輻式齒輪。齒輪常用材料及機械性能見表 66(2)硬齒面齒輪硬齒面齒輪的齒面硬度大于 350HBS，常用的材料為 中碳鋼或中碳合金鋼 經(jīng) 表面淬火 處理。齒輪的常用材料 問題：齒輪傳動的失效形式有哪幾種？分別在什么情況下容易發(fā)生？各有哪些減輕的措施？對齒輪材料有哪些基本要求 ?大小齒輪都采用軟齒面材料時，他們的硬度一樣，對嗎？為何？第九節(jié) 標準直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計 一、齒輪強度計算理論W 路易斯的 “齒根彎曲強度計算 ”H赫茲的 “齒面接觸疲勞強度計算 ”D道森的 “齒面彈流動壓油膜厚度計算 ”H布勞克的 “齒面瞬時溫度計算 ”二、輪齒的受力分析三、輪