机械设计基础第10章 齿轮传动课件.ppt

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本章提示


、热处理及传动精度







本章提示
通过分析齿轮传动的工作条件和失效形式,制定出齿轮传动的计算准则,介绍齿轮的材料及热处理方式,并对齿轮传动的精度作简要说明。
重点论述渐开线直齿圆柱齿轮传动的受力分析和承载能力计算,以此为基础,讨论斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动、蜗杆传动的承载能力计算。
说明齿轮传动、蜗杆传动的效率和润滑方式以及蜗杆传动的热平衡计算。
列举齿轮、蜗杆和蜗轮的常用结构型式。

一、齿轮传动的类型
,
可分为闭式齿轮传动和开式齿轮传动。
,
可分为低速、高速及轻载、重载齿轮传动。
,
可分为软齿面(HBW≤350)、硬齿面(HBW>350)齿轮。
二、对齿轮传动的基本要求
。
。
可提高齿面硬度,降低齿面粗糙度,选择合适的润滑及密封装置。
磨损后的轮齿会失去正确的齿形。
应按齿面接触疲劳强度设计,然后验算轮齿弯曲疲劳强度。
按弯曲疲劳强度设计,并适当降低许用弯曲应力。
应按齿根弯曲疲劳强度设计,然后验算齿面接触疲劳强度。
常见于过载严重、起动频繁及硬度低的齿轮传动中。
可提高轮齿表面的硬度,采用粘度大或加有减摩添加剂的润滑油。
齿面材料因过载产生了塑性流动。

二、齿轮传动的计算准则
齿面磨损
齿面塑性变形
磨粒磨损因杂物而产生,
磨粒磨损是开式传动的主要失效形式。
为减轻齿面磨损,
为防止或减缓齿面塑性变形,



轮齿折断
齿面点蚀
齿面胶合
齿面塑性变形
、热处理及传动精度
表面渗碳淬火用于低碳钢和低碳合金钢,处理后硬度一般为56~62HRC。表面渗碳淬火后的轮齿变形较大,一般要经过磨齿等精加工工序。
渗氮用于中碳合金钢齿轮,经过渗氮处理后的齿面硬度很高(如38CrMoAlA渗氮后硬度可达65HRC),轮齿变形小,但由于齿面渗氮硬化层很薄,不适用于有冲击或磨粒磨损的场合。
三、齿轮传动的精度
齿轮精度等级的选择,应当根据齿轮的用途、使用条件、圆周速度及传递功率的大小,以及有关技术经济指标,参考表10-2确定。

一、齿面接触疲劳强度计算

两个轴线平行的圆柱体在承受法向载荷Fn时,最大接触应力为
式中
Fn——两圆柱体上作用的法向力;
b——接触线长度;
E1、E2——分别为两圆柱体材料的弹性模量;
μ1、μ2——分别为两圆柱体材料的泊松比;
ρ1、ρ2——分别为两圆柱体在接触处的曲率半径。
“+、–”——分别用于外接触和内接触。