机械设计基础(第11章)分解.ppt

* 齿轮旋转时，把润滑油带到啮合区，同时也甩到箱壁上，借以散热。 齿轮浸入油中的深度可视齿轮的圆周速度而定。 在多级齿轮传动中，当几个大齿轮直径不相等时，可以采用惰轮蘸油润滑。 1)v过高，油被甩走，不能进入啮合区； 2)搅油过于激烈，使油温升高，降低润滑性能； 3)搅起箱底沉淀的杂质，加剧轮齿的磨损。 理由： 1、润滑油牌号的选择：根据齿面接触应力大小来选择，见表11-7. 2、润滑油粘度的选择： 闭式传动：根据低速级齿轮分度圆线速度和环境温度来选择，见表11-8. 开式传动：见表11-9. 齿轮传动的功率损耗： 表11-9 齿轮传动的平均效率 圆柱齿轮 圆锥齿轮 传动装置 6级或7级精度 的闭式传动 8级精度的 闭式传动 开式传动 0.98 0.97 0.97 0.96 0.93 0.95 啮合中的摩擦损耗； 搅动润滑油的油阻损耗； 轴承中的摩擦损耗。 一、齿轮传动的效率 入门篇 * 弯曲应力超过弯曲疲劳极限，齿根部分产生疲劳裂纹，裂纹逐步扩展，最终引起轮齿折断 入门篇 * 轮齿在工作中，其载荷也是重复作用（从啮合到脱离啮合），即受到一个脉动循环作用的应力，当弯曲应力超过材料的接触疲劳极限时，齿面将产生细微的疲劳裂纹，裂纹的不断扩展，，会使金属微粒剥落下来形成麻点状的疲劳点蚀 齿面硬度越高，抗点蚀能力越强 入门篇 * 1、压力大、温度高→润滑失效→表面粘连→沿运动方 向撕裂 入门篇 * 1、油不净→磨料磨损→齿形破坏 →齿根减薄（根部严重）→断齿 外部离子造成的磨损，也叫三体磨损 齿面过度磨损，会造成齿廓严重变形，使得噪声和振动增加，最终导致传动失效 入门篇 * 5. 塑性变形 应力过大→材料屈服→塑性流动 →齿面变形 因为重载时，摩擦力增大使齿面表层材料沿摩擦力方向流动，在从动轮接线处形成凹棱，而在主动接线处形成凹槽 入门篇 * 1、齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧。 2、⑴ 锻钢——钢材经锻造, 性能提高→最常用 45、35SiMn、42SiMn、40Cr、35CrMo (2)铸钢——齿轮较大(d≥400～600)时采用 ZG310-570、ZG340-640 成本高 3.非金属材料——用于小功率、速度高→低噪音 入门篇 * 1、调质:淬火后高温回火 正火：把零件加热到一定温度,正火是在静止的空气中冷却 2、硬度配对(硬度差): (1)软齿面齿轮传动(HBS?350):HBS1-HBS2=20__50 (2)硬齿面齿轮传动(HBS350):HRC1稍HRC2 或 HRC1=HRC2 入门篇 * 在机械设计中，进行齿轮的受力分析和强度计算，一方面，是根据工况环境和工作载荷要求，设计齿轮、轴、轴承的依据，另外也是进行强度校核。 在受力分析时，为简化计算，不计及齿轮间的摩擦力，并用作用于齿宽中点的集中力代替沿接触线的分布力，则齿面上只有沿啮合线的法向力Fn 切线：tangent 半径：radius 入门篇 * 单齿对啮合， 入门篇 * 根据作用力与反作用力的关系，作用在主动轮和从动轮上的各力大小相等，方向相反。主动轮所受的圆周力是工作阻力，其方向与力作用点的圆周速度的方向相反 入门篇 * 1、影响因素：原动机、工作机的机械特性，用计算载荷来考虑载荷集中和附加动载荷的影响 1/使用系数考虑了齿轮啮合时，外部因素引起的附加动载荷对传动的影响它与原动机与工作机的类型与特性，联轴器类型等有关 2/考虑齿轮制造误差及弹性变形引起的附加动载荷 影响因素：齿轮的精度、圆周速度 3/齿间载荷分配系数 影响因素：齿轮的精度、齿面硬度 4/齿向载荷分布系数 影响因素：精度、齿面硬度 、齿宽、齿轮相对轴 承的位置 入门篇 * 齿轮的强度计算是根据齿轮可能发生的失效形式进行的，对于闭式齿轮传动，其主要的失效形式是：齿面接触疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断 疲劳点蚀出现的原因： 由于接触应力是在两个圆柱体上的作用力与反作用力的影响下产生的，因此它在两个圆柱体上的分布规律及数值都是相同。 入门篇 * 弯曲疲劳强度计算的目的是防止在预定寿命内发生轮齿疲劳折断 在分析的时候我们要建一个模型：首先力作用在轮齿上，而轮缘的刚度很大，所以可近似把齿轮看作悬臂梁 这个力是作用在节线上，但是显然如果载荷作用在齿顶时，齿根所受的弯距最大。 另外，一般情况，齿轮的重合度》1，载荷不仅仅由一对齿轮承担，但假定载荷全部由一对齿轮承担，这是一种保守算法。 危险界面的确定：轮齿最容易发生