9H第9章齿轮传动---韩泽光--北航书解析.ppt

作用：传递两相交轴之间 的运动和动力。 结构特点：轮齿分布在锥台 表面上，轮齿大小逐渐由大变小。 为了计算和测量的方便， 取大端参数(如m)为标准值。 轴交角，一般∑=90° ∑ §9-7 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 一、概述 P139 圆锥齿 轮类型 按齿形分：直齿、斜齿、曲齿; 按啮合方式分： 按轮齿高度分： 设计：潘存云 设计：潘存云 直齿 斜齿 曲齿 设计：潘存云 设计：潘存云 收缩齿 等高齿 平面啮合 内啮合 等顶隙齿 外啮合 圆锥齿 轮类型 按齿形分：直齿、斜齿、曲齿; 按啮合方式分：外啮合、内啮合、平面啮合; 按轮齿高度分：收缩齿、等高齿、等顶隙齿. 常用 设计：潘存云 Re外锥距 δ分度圆锥角 节圆锥，纯滚动。 b齿宽 da齿顶圆直径 df齿根圆直径 b Re d1 δa1 δa2 da2 d2 df 2 δ2 δ1 d分度圆直径 2 ha hf O θf 1 δa齿顶圆锥角 正确安装的一对标准圆锥齿轮，节圆锥与分度圆锥重合。 二、主要几何参数 P139 * yes no 第九章 齿轮传动 作用： 不仅用来传递运动、而且还要传递动力。 要求： 运转平稳、足够的承载能力。 分类 开式传动: 闭式传动: 润滑良好、适于重要应用； 裸露、灰尘、易磨损，适于低速传动。 P119 §9-1 概述 设计：潘存云 §9-2齿轮传动的失效形式和设计准则 轮齿折断 失效形式 设计：潘存云 一般发生在齿根处， 严重过载突然断裂、 疲劳折断。 潘存云教授研制 P120 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，致使齿面金属直接接触而相互粘连。当齿面向对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。 措施： 1.提高齿面硬度 2.减小齿面粗糙度 3.增加润滑油粘度,低速 4.加抗胶合添加剂,高速 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 措施：1.减小齿面粗糙度 2.改善润滑条件 磨粒磨损 跑合磨损 跑合磨损、磨粒磨损。 设计：潘存云 设计：潘存云 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 从动齿 主动齿 齿面塑性变形 从动齿 主动齿 从动齿 主动齿 从动齿 主动齿 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 软齿面闭式齿轮传动 开式齿轮传动 重载 高速重载 过载，疲劳 齿轮强度计算，是根据齿轮可能出现的失效形式，来进行的。 在一般闭式齿轮传动中，轮齿的失效主要是： 齿面接触疲劳点蚀、 轮齿弯曲疲劳折断。 齿轮传动的设计准则 P122 §9-3 齿轮材料及选用原则 P123 调质、正火处理后的硬度低，HBS ≤ 350，属软齿面，工艺简单、用于一般传动。当大小齿轮都是软齿面时，因小轮齿根薄，弯曲强度低，故在选材和热处理时，小轮比大轮硬度高: 20-50HBS 表面淬火、渗碳淬火、渗氮处理后齿面硬度高，属硬齿面。其承载能力高，但一般需要磨齿。常用于结构紧凑的场合。 P124 齿轮材料选用原则 齿轮传动的精度 P145 误差的影响： 1.转角与理论不一致，影响运动的准确性； 2.瞬时传动比不恒定，影响运动平稳性； 3.齿向误差，导致轮齿上的载荷分布不均匀，使轮齿 提前损坏。 国标GB10095-1988，给齿轮副规定了12个精度等级。其中1级最高，12级最低，常用的是6~9级精度。 P145 §9-4 直齿圆柱齿轮传动的受力分析 和计算载荷 P125 小齿轮转矩： 设计：潘存云 设计：潘存云 O2 O1 t t ω1 （主动） N1 N2 c α α d1 2 α Fn T1 O2 O1 T1 Ft Fr Fn P125 圆周力： 径向力： 法向力： 法向力： 设计：潘存云 设计：潘存云 O2 O1 t t ω1 （主动） N1 N2 c α α d1 2 α Fn T1 O2 O1 T1 Ft Fr Fn 理论上沿齿宽均匀分布 变形，误差等原因， 沿齿宽并不均匀分布， 引起附加动载荷。 设计：潘存云 受力变形 制造误差 安装误差 附加动载荷 载荷集中 计算齿轮强度时， 为了考虑载荷集中和附加动载荷的影响 P126 用KFn ，代替Fn 名义载荷 载荷系数 计算载荷 进行齿轮传动设计时，按主要失效形式，进行强度计算，确定主要尺寸。 然后按其它失效形式，进行必要的校核。 软齿面闭式齿轮传动： 按齿面接触强度设计，按轮齿弯曲强度校核。 硬齿面闭式齿轮传动： 按轮齿弯曲强度设计，按齿面接触强度校核。 开式齿轮传动： 按轮齿弯曲强度设计。 §9-5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 齿面疲劳点蚀， 与齿面接触应力的大小