第七章-齿轮传动1.ppt

影响轮齿失效形式的因素轮齿的失效形式（5种）轮齿折断（现象，成因）齿面点蚀（现象，成因）齿面胶合（现象，成因）齿面磨损（现象，成因）影响轮齿失效形式的因素（1）从装置形式来说：开式、闭式。（2）使用情况：高速、低速；轻载，重载。（3）轮齿材料性能及热处理工艺：轮齿较脆或较韧；齿面较硬或较软。1.轮齿折断(现象)1.轮齿折断(成因)（1）过载折断载荷过大，轮齿发生静强度不足而折断。（2）疲劳折断受载后，齿根处产生的弯曲应力最大；齿根过渡圆角处存在应力集中；弯曲应力按脉动循环变化（轮齿单侧工作），按对称循环变化（轮齿双侧工作）。2.齿面点蚀(现象)2.齿面点蚀(成因)点蚀形成原因齿面啮合点处的接触应力是脉动循环应力，且应力值很大；在节线附近的根部齿面产生细微的疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展，导致金属微粒剥落，形成细小凹坑，即：点蚀。3.齿面胶合(现象)3.齿面胶合(成因)齿面胶合成因高速重载传动中，若润滑不良或齿面的压力很大，瞬时温度高，引起油膜破裂使齿面金属直接接触而融粘在一起；由于相对滑动，导致较软齿面的金属被撕下，从而在齿面上形成与滑动方向一致的沟槽状伤痕。4.齿面磨损(现象)4.齿面磨损(成因)齿面磨损成因齿轮传动时，两渐开线齿廓之间有相对滑动，在载荷作用下会引起齿面磨损。多发生在开式传动。1.齿轮材料的要求一定的抗弯强度齿面具有足够的硬度和耐磨性承受冲击载荷的齿芯应有较高的韧性1）软齿面齿轮?调质和正火处理后的齿面硬度较低HBS?350，为软齿面?45#、40Cr等中碳钢和合金钢预防磨损的方法：光洁度、润滑二、轮齿的材料2.齿轮材料锻钢2）硬齿面齿轮?表面淬火、渗碳淬火或渗氮后的齿面硬度较高为硬齿面?20Cr、45#、40Cr等中、低碳钢和中、低碳合金钢3）软、硬齿面选择原则：软齿面工艺简单，适于一般传动。硬齿面承载能力高，工艺复杂，常用于结构紧凑或生产批量大的齿轮。小齿轮齿面硬度?大齿轮齿面硬度（25～50）HBS为什么？2.齿轮材料锻钢铸钢铸铁工程塑料例题2:一对外啮合标准直齿园柱齿轮的小齿轮丢失，仅存大齿轮。大齿轮齿数z2=52,测得中心距a=112.55mm，齿顶圆直径da2134.9mm，求小齿轮的主要参数？1.模数由：da2=m(z2+2ha*)?m=da2/(z2+2ha*)=2.498mm由表确定为2.5mm(差值可认为由顶圆直径引起的)2.小齿轮齿数假设ha*=1、c*=0.25，则由：a=0.5m(z1+z2)?z1=2a/m-z2=2×112.55/2.5–52=38.05齿数为整数，取38(差值可认为由中心距偏差引起的)3.其他参数分度圆直径d1=mz1=2.5×38=95mm齿顶圆直径da1=m(z1+2ha*)=2.5（38+2）=100mm齿根圆直径df1=m(z1-2ha*-2c*)=2.5（38-2-0.5）=88.75mm§7-4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动一、渐开线齿廓的啮合特性二、正确啮合的条件三、连续传动的条件一、渐开线齿廓的啮合特性1、基本概念N2N1o2o1Crb2З1rb1r2r1k1k2З2节点、节圆、啮合线、啮合角标准中心距啮合线：两齿廓啮合点（接触点）在机架相固连的坐标系中的轨迹.啮合线、齿廓接触点的公法线，法向压力方向线都是两基圆的一条——内公切线。啮合角—过节点所作的两节圆的内公切线(t-t)与两齿廓接触点的公法线所夹的锐角。用?表示。啮合角在数值上等于节点的压力角。啮合角—是随中心距而定的常数З2З1N1N2ttao1o2Crb1rb2r1r2?当T(转矩)不变且不考虑齿廓间的摩擦力时,齿廓之间的作用力Fn不变在分度圆上标准安装标准中心距当分度圆与节圆重合时，齿侧间隙＝s1-e2=0c=(ha*+c*)m-ha*m=c*m一、渐开线齿廓的啮合特性2、能保证实现恒定传动比传动一、渐开线齿廓的啮合特性2、能保证实现恒