f第八章 齿轮传动.ppt

第八章 齿轮传动;齿轮传动的分类：;8.2 齿轮传动的失效形式和设计准则; 脆性折断 (脆性材料);轮齿折断;防止措施：;2. 齿面疲劳点蚀; 软齿面(硬度≤350HBS)的新齿轮，由于齿面不平，在个别凸起处接触应力很大，短期工作后，也会出现点蚀。但随着齿面磨损和辗压，凸起处逐渐变平，承压面积增加，接触应力下降，点蚀不再发展或反而消失，这种点蚀称为“局限性点蚀”。 而长时间工作的齿面，由于齿面疲劳，可再度出现点蚀，这时点蚀面积将随工作时间的延长而扩大，称为“扩展性点蚀”。 硬齿面齿轮，由于材料的脆性，不会出现局限性点蚀，一旦出现点蚀，即为扩展性的。 齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高则抗点蚀能力越强。齿面疲劳点蚀是软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式。而在开式传动中，由于齿面磨损较快，裂纹还来不及出现或扩展就被磨掉，因此在开式传动中通常无点蚀现象。;齿面疲劳点蚀：;防止措施：;3. 齿面磨损(磨粒磨损）;4. 齿面胶合;现象：两表面尖峰接触后粘结，再被撕开;防止措施：;5. 轮齿塑性变形;;轮齿塑性变形;防止措施：;8.2.2 齿轮传动的设计准则;8.3 齿轮材料及其热处理;1. 钢;2. 铸铁;3. 非金属材料;表8-2 齿轮常用材料的机械性能及应用范围;软齿面：正火、调质;载荷系数K;8.4.1 使用系数KA;影响因素：基节和齿形误差产生的传动误差、节线速度 和轮齿啮合刚度等。;;当;8.4.3 齿向载荷分布系数K?;改进措施： 1.提高制造和安装精度 2.提高轴、轴承和机座的刚度 3.合理选择齿轮宽度 4.恰当布置齿轮在轴上的位置 5.采用软齿面齿轮，通过跑合使载荷分布趋于均匀 6.对硬齿面齿轮可将齿端修薄或做成鼓形齿 7. 齿轮布置远离转矩输入端;;8.4.4 齿间载荷分配系数K?;表8-4 齿间载荷分配系数K?;8.5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算;力的方向判断:;8.5.2 齿面接触疲劳强度计算;赫兹接触应力;强度条件;法向计算载荷;将上述参数代入;取;ZE---材料弹性系数,;ZH---节点区域系数,反映了节点齿廓形状对接触应力的影响,按图查取;---重合度系数,是考虑重合度对齿面接触应力影响的系数，由图8.15查取;---齿宽系数,按表8.6选取;②;几点说明：;8.5.3 齿根弯曲疲劳强度计算;实际最大力的作用点在D点； 推导公式时假定最大力作用在E点，这样应力大于实际值； 用小于1的重合度系数 修正。;齿形系数;式中： YF---齿形系数：反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力 ?F 的影响;对符合基准齿形的圆柱外齿轮，YF可按图8.19查取;Ys--应力修正系数：用以考虑齿轮过渡圆角处的应力集中和剪切应力以及压应力对齿根应力的影响，可由图8.20查取。;---重合度系数：是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力的系数;寿命系数;大小齿轮应分别进行弯曲强度校核时;8.6 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算;圆周力;式中：d1---小齿轮分度圆直径，mm T1---小齿轮传递的转矩，N.mm ?n---分度圆柱上的法面压力角 ?n=20? ?t---分度圆柱上的端面压力角 ?b---基圆柱上的螺旋角 ?--- 分度圆柱上的螺旋角;作用于主、从动轮上各对力的方向判断：;8.6.2 齿面接触疲劳强度计算;综合曲率;接触线长度L;Z?--螺旋角系数，查图;齿面接触疲劳强度的设计公式:;8.6.3 齿根弯曲疲劳强度的计算;Y?--螺旋角系数;8.7 圆柱齿轮传动的设计;表8-6 齿宽系数?d;3 、分度圆压力角? ： 增大分度圆压力角? ，齿根厚度增大，齿面曲率半径增大，使齿根弯曲强度齿面接触强度提高。但在传递转矩相同的情况下径向力Tr=Fttan ?也增加，增大了轴承载荷。一般用途的齿轮标准规定?=20°，航空标准规定?=25°，以提高齿根弯曲强度和齿面接触强度。 4、齿数比u： u ≤ 7，以免传动尺寸过大。 5、 螺旋角?： 一般? =8°~20°。 ?过小轴向重合度小承载能力提高不明显， ?过大轴向力大影响轴承寿命。;8.7.2 齿轮传动的许用应力;ZN---寿命系数;---计入了齿根应力修正系数之后,试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力；;Y