齒輪傳動畢業(yè)設計-在線瀏覽
2025-02-03 16:03本頁面
【正文】 2 正文 一、齒輪的失效形式 在研究齒輪強度，進行齒輪設計時，必須了解齒輪傳動的失效形式，分析產生失效的主要原因，然后確定齒輪強度的計算方法。當輪齒受到意外的沖擊和短時過載時，往往會發(fā)生突然折段，稱為過載折斷。為防止輪齒彎曲疲勞折斷，應對輪齒進行彎曲疲勞計算。 疲勞點蝕 輪齒工作時，工作表面上的接觸應力按脈動循環(huán)變化。疲勞點蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。 軟齒面（齒面硬度≤ 350HBS）的閉式齒輪傳動常因齒面疲勞點蝕而失效。開式傳動中，由于齒面磨損較快，一般看不到點蝕現(xiàn)象。提高齒面硬度，降低工作應力，減少載荷集中等，均可防止齒面塑性變形。低速重載中，由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可以產生膠合破壞。 3 二、計算準則 關于齒面膠合，我國已制定出漸開線圓柱齒輪膠合承載能力計算方法（ GB6413─ 86），在設計高速重載齒輪傳動時，如航空發(fā)動機主傳動、發(fā)電機組傳動等 應作膠合計算。當齒輪工作可能出現(xiàn)短時間、少次數(shù)（ N0103）的重載荷和重復性中等沖擊時、應對輪齒進行靜強度核算。但對齒面硬度很高，齒心強度又低的齒輪，如 20 鋼、 20Cr 鋼經滲碳淬火后心部強度不足或材質較脆，如鑄鐵齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強度為主。但閉式齒輪傳動以接觸疲勞強度設計，就應以彎曲 疲勞強度校核。 開式傳動的主要失效形式為齒面磨粒磨損和輪齒彎曲疲勞折斷，由于目前沒有完善的抗磨損計算方法，通常只進行彎曲疲勞強度計算。 對于齒輪的輪圈、輪輻、輪轂等部位的尺寸，通常僅作結構設計，不進行強度計算。因此，對齒輪材料性能的基本要求為：齒面要硬，齒芯要韌。 鋼制齒輪常用的熱處理方法如下： 滲碳淬火： 將碳質量分數(shù)為 %～ %的低碳鋼和低碳合金鋼，如 20 鋼， 20Cr 等進行滲碳淬火，齒面硬度可達 56～ 62HRC，齒面接觸強度高，耐磨性好，齒心部保持較高的韌性，常用于受沖擊載荷的重要齒輪傳動。 調質： 調質一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如 45鋼， 40Cr 等。對機械強度要求高而齒面硬度要求不高的齒輪，可用調質處理。表面淬火后輪齒變形不大，齒面硬度達 52～56HRC。 正火： 正火處理能消除內應力、細化晶、改善力學性能和切削性能。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。滲氮后不再進行其他熱處理，齒面硬度可達 6062HRC,因滲氮處理溫度降低，齒的變形小，故適用于難于磨齒的場合，例如內齒輪。 四、參數(shù)的選擇 小齒輪齒數(shù) Z1選擇 : 若保持齒輪傳動的 中心距 a不變，增加齒數(shù)，除能增大重合度，改善傳動的 平穩(wěn)性外，還可以減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費用。 閉式齒輪傳動一般傳速較高，為了提高傳動的平穩(wěn)性，減小沖擊振動以齒數(shù) 多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為 Z1＝ 20～ 40。 為使輪齒免于根切，對于 a=20186。 齒寬系數(shù)Φ d的選擇： 由齒輪的強度計算公式可知，輪齒愈寬，承載能力也愈高，因而輪齒不宜為 窄；但增大齒寬又會使齒面上的載荷分布更趨不均勻，故齒寬系數(shù)應取得適當。 對修正載荷： 修正計算應力、修正許用應力的系數(shù)和疲勞極限等數(shù)據(jù)，如上述圖表或給定值不能滿足需要，應查閱 GB/T34801997 進行確定。 設計步驟： 根據(jù)圓柱齒輪設計方法，標準直齒圓柱齒輪傳動設計計算，按以下步驟進行。齒輪傳動精度等級可參考表 103 選定。 2）承載能力計算： 齒輪傳動承載能力計算應根據(jù)計算準則進行。設計步驟為： （ 1） 合理選著齒輪參數(shù)，按式（ 107）算出齒輪傳動的模數(shù) ，按式（ 107）算出齒輪傳動的模數(shù) m. （ 2） 應用式（ 1012）校核設計的齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度。 （ 3） 當用設計公式計算齒輪的分度圓直徑 d1時，動載系數(shù) Kv、齒間載荷分配系數(shù) Ka 及齒向載荷分布系數(shù) KB不能確定，此時可試選一載荷系數(shù) Kc(如 Kc=～ )，算出來的分度圓值也是一個試算值 d1c ，然后按 d1c 值計算齒輪圓周速度，查取動載系數(shù) Kv、齒間載荷分布系數(shù) Ka 及齒向載荷分布系數(shù) KB ,計算載荷系數(shù) K。 減速器應是閉式傳動，通常采用軟齒面鋼制齒輪。 選擇材料、熱處理方法及精度等級 （ 1）齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度：
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1