齿轮的热处理.doc

齿轮传动的特点 齿轮传动是目前最广泛的一种传动形式，可用来传递任意两轴间运动和动力。齿轮传动在矿山机械、运输机械、化工机械、建筑机械、起重机械、金属切削机床中都有着广泛的应用。 齿轮传动所以能获得如此广泛的应用，是因为它具有下列优点：①瞬时传动比恒定，工作平稳性高；②效率高，高精度的一对渐开线圆柱齿轮，效率可达0.99以上；③传动比范围大，可用于减速或增速；④传动功率和圆周速度的范围大，功率可以小于一瓦到高达十几万千瓦，圆周速度小可以很低，也可以达到300m/s以上；⑤尺寸小，结构紧凑。但齿轮传动具有以下缺点:①制造成本较高，高精度的齿轮需用高精度的机床和刀具，故制造成本高；②低精度的齿轮在传动时冲击、振动、噪声较大；③不适用于远距离两轴间的传动。 齿轮传动的类型 齿轮传动应用广、类型多。按其相对运动情况可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。 ⒈平面齿轮传动 两齿轮间相对运动为平面运动，其轴线互相平行。 ⒉空间齿轮传动 两齿轮间相对运动为空间运动，其轴线相交或交错。 按照齿轮轴线间相互位置、齿向和啮合情况，齿轮传动的分类见表1 齿轮传动的类型和应用 表-1 分 类 名 称 应 用 平行轴齿轮传动 直齿圆柱齿轮传动 外啮合直齿 圆柱齿轮传动 适用于圆周速度较低的传动，尤其适用于变速箱的换挡齿轮 平行轴齿轮传动 直齿圆柱齿轮传动 内啮合直齿 圆柱齿轮传动 适用于结构要求紧凑，且效率较高的场合 齿轮齿条传动 适用于将连续传动变换为往复移动的场合 平行轴齿轮传动 平行轴斜齿轮传动 外啮合斜齿圆柱齿轮传动 适用于圆周速度较高、载荷较大且要求结构紧凑的场合 人字齿轮传动 外啮合人字齿圆柱齿轮传动 适用于载荷大且要求传动平稳的场合 相交轴齿轮传动 直齿锥齿轮传动 适用于圆周速度较高、载荷较小而稳定的场合 曲齿锥齿轮传动 适用于圆周速度较高、载荷较大的场合 交错轴齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 适用于圆周速度较低、载荷小的场合 交错轴齿轮传动 蜗杆传动 适用于传动比较大且要求结构紧凑的场合 按照工作条件，齿轮传动可分为开式、半开式和闭式三种。开式传动齿轮外漏，灰尘及杂物易落入齿面且润滑较差，故齿面易磨损，多用于低俗不重要的场合；半开式传动设有简单的防护罩，润滑得以改善，但灰尘和杂物仍能侵入；闭式传动，其齿轮及轴承均封闭在刚性较大的箱体内，具有良好的润滑和工作条件，故用于重要的场合。 渐开线齿轮的基本参数 ⑴齿数z：齿轮圆周上凸出的部分称为轮齿，其总数称为齿数，它均匀分布在圆柱体上。齿数用z表示。模数压力角一定时，齿数越多，齿轮几何尺寸越大，同时渐开线齿廓曲线平缓。 ⑵模数m：分度圆直径d与齿距p及齿数z之间的关系为 πd=pz 或 d=p/π z 式中，π为无理数，计算出d若也为无理数，这将给齿轮的设计、制造和检验等带来很大不方便。所以工程上把p/π规定为简单有理数并标准化，称为齿轮的模数，用m表示，其单位为mm，即 m=p/π或p=πm 所以 d=mz 模数是齿轮的一个参数，是齿轮所有几何尺寸计算的基础。显然，m越大，p越大，齿轮的尺寸也越大，其轮齿的抗弯曲能力也越高。在设计齿轮时，m必须取标准值。 渐开线圆柱齿模数（GB 1357—1987） 表-2 mm 第一系列 1,1.25,1.5,2,2.5, 3,4,5,6,8, 10,1 2,16,20,25,32,40,50 第二系列 1.75,2.25,2.75,(3.25),3.5,(3.75),4.5,5.5,(6.5),7,9,(11), 14,18,22,28,36,45 注：①本标准适用于渐开线圆柱齿轮，对于斜齿轮是指法面模数。 ②选取时，优先选用第一系列，括号内的模数尽可能不用。 ⑶压力角a：由渐开线的性质可知，渐开线上各点的压力角是变化的。国家标准规定分度圆上的压力角为标准值a=200，且有 cos a=rb/r。此外，在汽车、航空工业中也有采用a=22.50或 a=250。当a=250时，ha※=1，c※=0.2。 ⑷齿顶高系数ha※和顶隙系数c※：为了以模数作为基本参数进行计算，可取 ha= ha※m hf=（ha※+c※）m h=（2 ha※+c※）m 式中ha※—齿顶高系数，我国标准规定，正常齿制ha※=1； 短齿制ha※=0.8 c※—顶隙系数，我国标准