7 - 10 齿轮传动及蜗杆传动-宋宝玉版.ppt

《机械设计》课程
第6章齿轮传动
概述
1
《机械设计》课程
齿轮传动—概述
机械传动中应用最广泛的一种传动形式
齿轮传动特点
瞬时传动比恒定,而且可实现大减速比
传动效率高:98~99%(一对齿轮副)
工作可靠、寿命长(比带传动、链传动寿命长)
结构紧凑;
适用范围大,传递功率1W、,转速几转~上万转;
需要专门的机床和***加工、成本高轮齿加工方法—铣齿、滚齿、剃齿、珩齿、插齿;
可以实现高精度— 1~12级精度,常用精度7,8 级,5、6级精度较高;
精度低时噪音大、有回差;
不宜用于传递轴间距过大的运动和动力(不如带传动、链传动)。
2
《机械设计》课程
齿轮传动—概述
齿轮传动的类型
按齿廓曲线类型分
渐开线
摆线
圆弧齿
按齿轮工作条件不同分
开式
闭式
半开式
本课程讲授渐开线齿轮传动设计!
按齿轮轴线相对位置分
圆柱齿轮—轴线平行
蜗轮蜗杆—轴线相错
且垂直
圆锥齿轮—轴线相交
螺旋齿轮—轴线相错
按齿面硬度分
软齿面、
中硬齿面
硬齿面
HBW350
HBW>350
3
《机械设计》课程
齿轮传动—概述
齿轮的精度等级
圆柱齿轮
圆锥齿轮
国标中规定了12个精度等级:1级最高、12级最低。常用6~8级。
精度等级
成本
渐开线齿轮的模数—国家标准(GB/T 1357-2008)
渐开线齿轮的标准模数m(摘自GB/T 1357-2008)
第一系列
1




3
4
5
6
8
10
12
16
20
25
32
40
50
第二系列








()
7
9
11
14
18
22
28
35
45
注:,取法向模数为标准模数;对锥齿轮,取大端模数为标准模数。
,括号中的模数尽可能不用。
4
《机械设计》课程
第6章齿轮传动
齿轮传动的失效形式和设计准则
5
《机械设计》课程
齿轮传动的主要失效形式
轮齿的折断
—是齿轮传动中最严重的失效形式,必须避免!
—齿轮受载—相当于悬臂梁。
齿根处有最大的弯曲应力;
齿根处有应力集中。
齿根处交变应力—疲劳折断;
受冲击、过载时—脆性断裂。
—轮齿折断部位
直齿轮轮齿—从齿根处全齿折断;
人字齿或斜齿轮—局部折断。
—防止轮齿折断措施:
a)减小应力集中;
b)提高制造、安装精度;
c)选择合理的材料、热处理方式;
d) 齿根喷丸、碾压等强化处理。
6
《机械设计》课程
齿轮传动的主要失效形式
齿面疲劳点蚀
—由齿面间交变的接触应力引起的。
1) 两齿面啮合—相当于两轴线平行的圆柱滚子间接触。
齿面间正压力
齿面间接触应力
齿面进入啮合
齿面退出啮合
齿面微
小裂纹
齿面金属剥落
麻点状的凹坑
—点蚀
交变
2)疲劳点蚀的部位—实践表明发生在节线附近靠近齿根部位。
3) 疲劳点蚀过程的后果
齿轮不能正常工作
产生振动,噪声
失效
4) 开式齿轮传动—无点蚀现象。
5)疲劳点蚀是软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式。
7
6-2
《机械设计》课程
齿轮传动的主要失效形式
齿面疲劳点蚀
—由齿面间交变的接触应力引起的。
6) 提高齿面抗点蚀能力的措施
—↑齿面硬度;
—↓表面粗糙度;
—合理选用润滑油粘度。
8
《机械设计》课程
齿轮传动的主要失效形式
齿面磨损
—是开式齿轮传动的主要失效形式。
两齿面有相对滑动速度(节点位置除外)
工作环境不良时,杂质颗粒进入两齿面间
齿面磨损
振动、噪声
严重时齿厚
负载能力
轮齿折断
2)减轻齿面磨损的措施:
(1)改善密封和润滑条件;
(2)提高齿面硬度;
(3)开式→闭式。
1)不同磨损程度发生的部位—相对滑动速度较大的部位磨损大。
齿面间相对滑动速度vs较大
9
《机械设计》课程
齿轮传动的主要失效形式
齿面磨损
—是开式齿轮传动的主要失效形式。
6-3
10