《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)2》ppt課件

《《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)2》ppt課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第十一章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：①制造和安裝精度要求較高；②不適宜用于兩軸間距離較大的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：③工作可靠性高；①傳動(dòng)比穩(wěn)定；②傳動(dòng)效率高；④結(jié)構(gòu)緊湊；⑤使用壽命長(zhǎng)；優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用——廣泛用于對(duì)傳動(dòng)比要求嚴(yán)格、高速重載場(chǎng)合，如機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)的變速箱，從而實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。⑥適用的圓周速度和功率范圍廣。按兩輪軸線相對(duì)位置及齒向分1．圓柱齒輪傳動(dòng)（直、斜、人字齒、內(nèi)嚙合齒輪、齒輪齒條）——用于兩平行軸間傳動(dòng)2．圓錐齒輪傳動(dòng)——用于垂直相交軸間傳動(dòng)3．螺旋齒輪傳動(dòng)——用于空間交錯(cuò)軸間傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)分類直齒圓柱齒輪傳動(dòng)閉式齒輪傳動(dòng)：齒輪封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑條件好。開式齒輪傳動(dòng)：齒輪完

2、全暴露在空氣中，易進(jìn)灰、砂，潤(rùn)滑不良易磨損。半開式齒輪傳動(dòng)：有簡(jiǎn)單護(hù)罩，較開式傳動(dòng)好，仍易進(jìn)灰、砂等。按齒輪傳動(dòng)工作情況分軟齒面齒輪——HBS≤350的齒輪硬齒面齒輪——HBS>350的齒輪用HRC表示，1HRC≈10HBS按齒輪齒面硬度分1．保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性—即要求瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)。2．保證傳動(dòng)的承載能力—在有足夠強(qiáng)度前提下使齒輪尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)等。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)需滿足的基本要求：一、齒輪傳動(dòng)的失效形式齒輪的失效主要發(fā)生在輪齒，其它部分很少失效。失效形式輪齒折斷齒面損傷疲勞點(diǎn)蝕齒面磨粒磨損齒面膠合齒面塑性變形§11-2齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.輪齒折斷常發(fā)生于閉式硬齒面或開式傳動(dòng)

3、中。現(xiàn)象：①局部折斷②整體折斷原因：疲勞折斷①輪齒受多次重復(fù)彎曲應(yīng)力作用，齒根受拉一側(cè)產(chǎn)生疲勞裂紋。齒根彎曲應(yīng)力最大σF＞σFPσt齒雙側(cè)受載(1主動(dòng))σt齒單側(cè)受載123位置：均始于齒根受拉應(yīng)力一側(cè)。②齒根應(yīng)力集中(形狀突變、刀痕等)，加速裂紋擴(kuò)展→折斷過(guò)載折斷后果：傳動(dòng)失效受沖擊載荷或短時(shí)過(guò)載作用，突然折斷，尤其見于脆性材料（淬火鋼、鑄鋼）齒輪。直齒輪齒寬b較小時(shí)，載荷易均布——整體折斷齒寬b較大時(shí)，易偏載斜齒輪：接觸線傾斜——載荷集中在齒一端——局部折斷改善措施：1）d一定時(shí)，z↓，m↑；2）正變位；齒根厚度↑↑抗彎強(qiáng)度↓應(yīng)力集中改善載荷分布6）↑輪齒精度；7）↑支承剛度。4）↑齒根過(guò)

4、渡圓角半徑；3）提高齒面硬度(HBS↑)→σFP↑；5）↓表面粗糙度，↓加工損傷；2.齒面點(diǎn)蝕常出現(xiàn)在潤(rùn)滑良好的閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)中。原因：σH＞σHP脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力1）齒面受多次交變應(yīng)力作用，產(chǎn)生接觸疲勞裂紋；2）節(jié)線處常為單齒嚙合，接觸應(yīng)力大；現(xiàn)象：節(jié)線靠近齒根部位出現(xiàn)麻點(diǎn)狀小坑。4）潤(rùn)滑油進(jìn)入裂縫，形成封閉高壓油腔，楔擠作用使裂紋擴(kuò)展。（油粘度越小，裂紋擴(kuò)展越快）3）節(jié)線處為純滾動(dòng)，靠近節(jié)線附近滑動(dòng)速度小，油膜不易形成，摩擦力大，易產(chǎn)生裂紋；點(diǎn)蝕機(jī)理點(diǎn)蝕實(shí)例后果：齒廓表面破壞，振動(dòng)↑，噪音↑，傳動(dòng)不平穩(wěn)接觸面↓，承載能力↓傳動(dòng)失效軟齒面齒輪：收斂性點(diǎn)蝕，相當(dāng)于跑合；跑合后，若σH仍大于σHP

5、，則成為擴(kuò)展性點(diǎn)蝕。硬齒面齒輪：點(diǎn)蝕一旦形成就擴(kuò)展，直至齒面完全破壞?！獢U(kuò)展性點(diǎn)蝕開式傳動(dòng)：無(wú)點(diǎn)蝕（∵v磨損>v點(diǎn)蝕）改善措施：1）HBS↑——σHP↑；3）↓表面粗糙度，↑加工精度；4）↑潤(rùn)滑油粘度。2）↑ρ（綜合曲率半徑）(↑d1)；↑接觸強(qiáng)度常發(fā)生于開式齒輪傳動(dòng)。原因：相對(duì)滑動(dòng)+硬顆粒(灰塵、金屬屑末等)潤(rùn)滑不良+表面粗糙。后果：正確齒形被破壞、傳動(dòng)不平穩(wěn)，齒厚減薄、抗彎能力↓→折斷改善措施：閉式：1）↑HBS，選用耐磨材料；2）↓表面粗糙度；3）↓滑動(dòng)系數(shù)；4）潤(rùn)滑油的清潔。開式：5）加防塵罩?，F(xiàn)象：金屬表面材料不斷減小3.齒面磨粒磨損4.齒面膠合——嚴(yán)重的粘著磨損低速重載——P↑

6、、v↓，不易形成油膜→冷膠合。后果：引起強(qiáng)烈的磨損和發(fā)熱，傳動(dòng)不平穩(wěn)，導(dǎo)致齒輪報(bào)廢。現(xiàn)象：齒面沿滑動(dòng)方向粘焊、撕脫，形成溝痕。原因：高速重載——v↑，Δt↑，油η↓，油膜破壞，表面金屬直接接觸，融焊→相對(duì)運(yùn)動(dòng)→撕裂、溝痕。改善措施：1）↓m→↓齒高h(yuǎn)→↓齒面vs（必須滿足σF）；2）采用抗膠合性能好的齒輪材料對(duì)；3）降低齒面壓力，采用良好的潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑劑；4）提高接觸精度，采用角變位齒輪，↓嚙合開始和終了時(shí)的vs；5）對(duì)齒輪進(jìn)行修形，修去一部分齒頂，使vs大的齒頂不起作用；6）↓表面粗糙度，↑齒面硬度HBS。5.齒面塑性變形齒面較軟時(shí)，重載下，F(xiàn)f↑——材料塑性流動(dòng)（流動(dòng)方向沿Ff）該失效

7、主要出現(xiàn)在低速重載、頻繁啟動(dòng)和過(guò)載場(chǎng)合。主動(dòng)輪1：齒面相對(duì)滑動(dòng)速度方向vs指向節(jié)線，所以Ff背離節(jié)線，塑變后在齒面節(jié)線處產(chǎn)生凹槽。從動(dòng)輪2：vs背離節(jié)線，F(xiàn)f指向節(jié)線，塑變后在齒面節(jié)線處形成凸脊。改善措施：1）↑齒面硬度；2）采用η↑的潤(rùn)滑油。失效形式→相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、閉式齒輪傳動(dòng)主要失效為：點(diǎn)蝕、輪齒折斷、膠合軟齒面：主要是點(diǎn)蝕、其次是折斷，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算、校核齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度。高速重載還要