齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).ppt

《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).ppt》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、1.常見的失效形式漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)機(jī)械零件由于強(qiáng)度、剛度、耐磨性和振動(dòng)穩(wěn)定性等因素不能正常工作時(shí)，稱為失效。機(jī)械零件在變應(yīng)力作用下引起的破壞稱為疲勞破壞，機(jī)械零件抵抗疲勞破壞的能力稱為疲勞強(qiáng)度。齒輪傳動(dòng)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(gè)懸臂梁，受載后齒根部產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大。當(dāng)該應(yīng)力值超過(guò)材料的彎曲疲勞極限時(shí)，齒根處產(chǎn)生疲勞裂紋，并不斷擴(kuò)展使輪齒斷裂。此外，突然過(guò)載、嚴(yán)重磨損及安裝制造誤差等也會(huì)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(yīng)力集中；增大軸及支承物的剛度以減輕局部過(guò)載的程度；對(duì)輪齒進(jìn)行表面處

2、理以提高齒面硬度。1.常見的失效形式（續(xù)）齒面磨損：灰塵、砂粒、金屬微粒等落入輪齒間，會(huì)使齒面間產(chǎn)生摩擦磨損。嚴(yán)重時(shí)會(huì)因齒面減薄過(guò)多而折斷。磨損是開式傳動(dòng)的主要失效形式。主要措施：采用閉式傳動(dòng)；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤(rùn)滑油。1.常見的失效形式（續(xù)）齒面點(diǎn)蝕：輪齒工作面某一固定點(diǎn)受到近似脈動(dòng)的變應(yīng)力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點(diǎn)狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。點(diǎn)蝕是閉式傳動(dòng)常見的失效形式。開始齒輪由于磨損很少出現(xiàn)點(diǎn)蝕。點(diǎn)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(rùn)滑油粘度；采用合理變位。1.常見的失效形式（續(xù)）齒面膠合：高速重載傳動(dòng)中，齒面間壓力大，瞬時(shí)

3、溫度高，潤(rùn)滑油模被破壞，齒面間會(huì)發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動(dòng)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(rùn)滑油粘度；限制油溫。1.常見的失效形式（續(xù)）塑性變形：重載且摩擦力很大時(shí)，齒面較軟的輪齒表面就會(huì)沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。措施：提高齒面硬度；增大潤(rùn)滑油粘度。主動(dòng)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(dòng)齒輪齒面所受摩擦力指向節(jié)線，齒面在節(jié)線附近上凸。2.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)：1）軟齒面（≤350HBS）齒輪主要失效形式是齒面點(diǎn)蝕，故可按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校

4、核。2）硬齒面（>350HBS）或鑄鐵齒輪，由于抗點(diǎn)蝕能力較高，輪齒折斷的可能性較大，故可按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。對(duì)于開式齒輪傳動(dòng)中的齒輪，齒面磨損為其主要失效形式，故通常按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒輪的模數(shù)，考慮磨損因素，再將模數(shù)增大10%——20%，而無(wú)需校核接觸強(qiáng)度。齒輪的常用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(yīng)有足夠的硬度，以抵抗齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等；(2)齒芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷：(3)應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能．使之便于加工且便

5、于提高其力學(xué)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(qiáng)度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。齒輪的常用材料(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(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。這種齒輪適用于強(qiáng)度。精度要求不高的場(chǎng)合，輪坯經(jīng)過(guò)熱處理后進(jìn)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(shí)應(yīng)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?yàn)樾↓X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(qiáng)度，小齒輪的齒面要

6、比大齒輪的齒面硬一些。???(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。2．鑄鋼當(dāng)齒輪的尺寸較大(大于400一600mm)而不便于鍛造時(shí)．可用鑄造方法制成鑄鋼齒坯，再進(jìn)行正火處理以細(xì)化晶粒。???3．鑄鐵低速、輕載場(chǎng)合的齒輪可以制成鑄鐵齒坯。當(dāng)尺寸大于500mmm時(shí)可制咸大齒圈，或制成輪輻式齒輪。齒輪的常用材料齒輪的常用材料直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.輪齒的受力分析輪齒的載荷計(jì):Fnc=KFnK為載荷系數(shù)，參考表選取。直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算i——傳動(dòng)比，i=z2/z1>1；T1——小齒輪所傳

7、遞的轉(zhuǎn)矩(N.mm)；K——載荷系數(shù)，見表；a——中心距(mm)；ψa——齒寬系數(shù)；[σH]——齒輪材料許用接觸應(yīng)力(MPa)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算4.參數(shù)選擇參見P180齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)強(qiáng)度和幾何尺寸的計(jì)算，已確定主要參數(shù)和尺寸。還要設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)和其它尺寸。常用結(jié)構(gòu)形式有：1.齒輪軸：X<2.5mn齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.實(shí)心齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da≤200mm時(shí)，可采用實(shí)體式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)型式的齒輪常用鍛鋼制造。3.腹板式齒輪當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da=200--500mm時(shí)，可采用腹