第12章齿轮传动1.ppt

1,机械设计基础,第12章 齿轮传动设计,2,第12章 齿轮传动,12.4齿轮的强度计算,12.4.0接触强度12.4.1直齿圆柱齿轮的强度计算12.4.2斜齿圆柱齿轮的强度计算12.4.3锥齿圆柱齿轮的计算,12.1齿轮传动的失效形式和设计准则,12.2齿轮材料12.3齿轮轮齿受力,3,第12章 齿轮传动设计,12.1齿轮传动的失效形式和设计准则,12.1.1 齿轮工作情况12.1.2 轮齿的失效形式12.1.3 设计准则,4,12.1.1 齿轮工作情况,按齿轮的润滑、密封形式,齿轮的工作情况,5,12.1.2 轮齿的失效形式,1、轮齿折断2、齿面点蚀3、齿面磨损4、齿面胶合5、齿面塑性变形,小结,6,1.轮齿折断,采取措施材料及热处理增大模数增大齿根圆角半径消除刀痕：喷丸、滚压处理；增大轴及支承刚度。,原因,齿根弯曲应力大；齿根应力集中,Fn,折断发生在齿根处,7,.轮齿折断,8,2、齿面点蚀,采取措施：提高材料的硬度；加强润滑，提高油的粘度,形成原因轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产生麻点。,9,齿面点蚀,10,相对滑动速度,11,12,措施：加强润滑；开式改闭式传动,3、齿面磨损,原因：相对滑动,13,齿面磨损,14,原因：高速重载；散热不良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱,采取措施：减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对,4.齿面胶合,15,齿面胶合,16,5.齿面塑性变形,措施：提高材料的硬度，减小接触应力，改善润滑,原因：重载，齿面软,17,塑性变形,18,弯曲折断,点蚀,胶合,磨损,塑性变形,齿轮的失效形式,现象与原因？改进措施？,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,19,12.1.3设计准则,闭式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度和 齿面接触疲劳强度进行计算。,开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进 行计算，考虑磨损的影响适当 增大模数。（1015%）,必要时进行：抗胶合能力计算,20,12.2齿轮的材料及其选择原则（一）齿轮材料的选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。,1.功能要求：功率、可靠度、质量、环境2.工艺要求：毛坯选择；热处理方式3.硬度选择：*软齿面硬度350HBS；*软齿面齿轮HBS1-HBS23050*避免胶合的合适配对：软软；软硬；软铁；硬硬。,21,（二）常用齿轮材料（P188表12-1，P379表1）调质钢45、锻钢 渗碳钢40Cr、钢 氮化钢20CrMnTi 金属 铸钢ZG310-570 铸铁 HT250、QT500-5 非金属：夹布塑胶 尼龙,22,12.3齿轮的受力分析,直齿轮的受力分析斜齿轮的受力分析锥齿轮的受力分析计算载荷,23,直齿圆柱齿轮的受力分析,其中：T1小齿轮的扭矩，Nmm;d1小齿轮的节圆直径，mm；压力角，对标准齿轮，=20。,受力大小,力的方向,24,斜齿圆柱齿轮受力分析,受力大小,F,25,斜齿圆柱齿轮的受力分析,圆周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同径向力：指向圆心轴向力：可用左、右手判断。,力的方向,26,n,n,斜齿圆柱齿轮的受力分析,27,锥齿轮的受力分析,力的大小,力的方向,28,力的方向,圆周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同,径向力：指向圆心,轴向力：小端指向大端,29,圆锥齿轮传动设计参数,30,齿轮传动的计算载荷,K为载荷系数，与原动机、工作机有关见P193表12-2,