1、齿轮传动课件2023-1-232 概述2023-1-233概述2023-1-234概述2023-1-235齿轮传动失效形式2023-1-236失效形式：轮齿折断2023-1-237失效形式：轮齿折断2023-1-238失效形式：轮齿折断2023-1-239失效形式：齿面点蚀2023-1-2310失效形式：齿面点蚀2023-1-2311失效形式：齿面点蚀2023-1-2312失效形式：齿面点蚀2023-1-2313失效形式：齿面点蚀2023-1-2314失效形式：齿面点蚀2023-1-2315失效形式：齿面磨损2023-1-2316失效形式：齿面磨损2023-1-2317作用于节点C的法向力Fn
2、可分解为径向力Fr和分力F采用正变位齿轮，增大齿根圆角半径，对齿根处进行喷丸、辊压等强化处理工艺，均可提高轮齿的抗折断能力。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。作用在主动轮和从动轮上的各力均对应等值反向，各分力的方向可用下面的方法判定：(3)能传递足够大的动力，工作可靠；裂纹不断扩展，最终造成轮齿的弯曲疲劳折断。互相啮合的轮齿齿面，在一定的温度和(或)压力作用下，发生粘着，随着齿面的相对运动，使金属从齿面上撕落而引起严重的粘着磨损，这就是齿面胶合。齿轮材料及热处理：铸钢(4)保证较高的运动精度；根据轮齿方向和分度圆母线方向的相互关系，可分为直齿、斜齿
3、和曲线齿圆锥齿轮传动。圆锥齿轮理论齿廓为球面渐开线上述“左右手定则”仅适用于主动轮。主要缺点是：制造精度要求高，制造费用大，精度低时振动和噪声大，不宜用于轴间距离较大的传动。铸钢的耐磨性及强度均较好，其承载能力稍低于锻钢，常用于尺寸较大(d400600mm)不宜锻造的场合。齿面经一段时间跑合后，接触应力趋于均匀，麻点不再扩展，甚至消失，这种点蚀称为早期点蚀（收敛性点蚀）。裂纹不断扩展，最终造成轮齿的弯曲疲劳折断。如果在足够大的载荷作用下，齿面点蚀面积不断扩展，麻点数量不断增多，点蚀坑大而深，就会发展成破坏性点蚀（扩展性点蚀）。主要优点是：传动效率高，工作可靠，寿命长，传动比准确，结构紧凑。制造
4、齿轮的锻钢按热处理方式和齿面硬度不同分为两类：失效形式：齿面胶合2023-1-2318失效形式：齿面胶合2023-1-2319失效形式：齿面胶合2023-1-2320失效形式：塑性变形2023-1-2321失效形式：塑性变形2023-1-2322齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：锻钢锻钢2023-1-2323齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：锻钢锻钢2023-1-2324齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：锻钢锻钢2023-1-2325齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：锻钢锻钢2023-1-2326齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：铸钢铸钢2023-1-2327径向力，分别指向轮心(外
5、啮合齿轮传动)。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。齿轮材料及热处理：非金属径向力，分别指向轮心(外啮合齿轮传动)。常用的材料有灰铸铁HT300、HT350，球墨铸铁Q5007等。齿面经一段时间跑合后，接触应力趋于均匀，麻点不再扩展，甚至消失，这种点蚀称为早期点蚀（收敛性点蚀）。当轮齿材料较软，载荷及摩擦力又很大时，轮齿在啮合过程中，齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形。(1)正火或调质钢。如果在足够大的载荷作用下，齿面点蚀面积不断扩展，麻点数量不断增多，点蚀坑大而深，就会发展成破坏性点蚀（扩展性点蚀）。直齿圆锥齿轮的标准模数为大端模数m，
6、其几何尺寸按大端计算。氮化齿轮，因硬化层深度很小(0.在从动轮上是驱动力，它与回转方向相同。直齿圆锥齿轮传动仅适用于V5 m/s的传动。提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油，可防止或减轻齿面产生塑性变形。硬齿面齿轮(硬度350HBS)，其齿面接触疲劳强度高，一般不易出现点蚀，但由于齿面硬、脆，一旦出现点蚀，它会不断扩大，形成破坏性点蚀。上述“左右手定则”仅适用于主动轮。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。(3)能传递足够大的动力，工作可靠；磨料磨损是开式传动的主要失效形式。从动轮齿上所受的摩擦力方向则相反，塑性变形后，齿面沿节线处形成凸棱。齿轮材料及热处
7、理：铸铁2023-1-2328齿轮材料及热处理：齿轮材料及热处理：非金属非金属2023-1-2329受力分析：直齿轮2023-1-23302023-1-2331受力分析：直齿轮2023-1-2332受力分析：直齿轮Ft1Ft2Fr1Fr22023-1-2333受力分析：斜齿轮2023-1-23342023-1-2335受力分析：斜齿轮2023-1-2336受力分析：斜齿轮2023-1-2337这种点蚀出现的结果，往往产生强烈的振动和噪声。齿轮材料及热处理：铸钢齿轮材料及热处理：锻钢直齿圆锥齿轮传动仅适用于V5 m/s的传动。铸铁的抗弯及耐冲击性能较差，主要用于低速、工作平稳、传递功率不大和对尺
8、寸与重量无严格要求的开式齿轮。直齿圆锥齿轮传动仅适用于V5 m/s的传动。选用合适的材料和热处理方法，使齿根芯部有足够的韧性；（3）轴向力Fa的方向取决于齿轮的回转方向和螺旋线方向，可以用“主动轮左、右手定则”来判断：开式齿轮传动，一般不会出现点蚀。由于啮合过程中，小齿轮的啮合次数比大齿轮多，齿根应力较大齿轮大，为了使大、小齿轮的寿命接近相等，推荐小齿轮的齿面硬度比大齿轮高3050HBS。如果在足够大的载荷作用下，齿面点蚀面积不断扩展，麻点数量不断增多，点蚀坑大而深，就会发展成破坏性点蚀（扩展性点蚀）。提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油，可防止或减轻齿面产生塑性变形。提高齿面硬度，采用粘度高的润
9、滑油，可防止或减轻齿面产生塑性变形。齿面经一段时间跑合后，接触应力趋于均匀，麻点不再扩展，甚至消失，这种点蚀称为早期点蚀（收敛性点蚀）。常用的材料有灰铸铁HT300、HT350，球墨铸铁Q5007等。圆锥齿轮理论齿廓为球面渐开线(3)能传递足够大的动力，工作可靠；制造齿轮的锻钢按热处理方式和齿面硬度不同分为两类：齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。齿轮在啮合过程中，因轮齿在节线处啮合时，同时啮合齿对数少，接触应力大，且在节点处齿廓相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，故点蚀首先出现在节线附近的齿根表面上，然后再向其它部位扩展。受力分析：斜齿轮Fa1Fa2Fr1Fr2Ft1Ft2
10、2023-1-23382023-1-23392023-1-2340斜齿圆柱齿轮传动的强度计算2023-1-2341直齿圆锥齿轮传动2023-1-2342直齿圆锥齿轮传动2023-1-2343直齿圆锥齿轮传动2023-1-23442023-1-23452023-1-2346受力分析2023-1-2347齿轮材料及热处理：铸钢这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。主要缺点是：制造精度要求高，制造费用大，精度低时振动和噪声大，不宜用于轴间距离较大的传动。提高齿面硬度，采用粘度高的润滑油，可防止或减轻齿面产生塑性变形。从动轮齿上所受的摩擦力方向则相反，塑性变形
11、后，齿面沿节线处形成凸棱。常用的材料为钢45、钢50等作正火处理或钢45、40Cr、35SiMn、38SiMnMo等作调质处理。常用的材料有灰铸铁HT300、HT350，球墨铸铁Q5007等。作用在主动轮和从动轮上的各力均对应等值反向，各分力的方向可用下面的方法判定：硬齿面齿轮(硬度350HBS)，其齿面接触疲劳强度高，一般不易出现点蚀，但由于齿面硬、脆，一旦出现点蚀，它会不断扩大，形成破坏性点蚀。6mm)，不宜用于有冲击或有磨料磨损的场合。开式齿轮传动，一般不会出现点蚀。圆周力，在主动轮上是阻力，它与回转方向相反；作用于节点C的法向力Fn可分解为径向力Fr和分力F由于啮合过程中，小齿轮的啮合
12、次数比大齿轮多，齿根应力较大齿轮大，为了使大、小齿轮的寿命接近相等，推荐小齿轮的齿面硬度比大齿轮高3050HBS。上述“左右手定则”仅适用于主动轮。这类齿轮由于齿面硬度高，承载能力高于软齿面齿轮，常用于高速、重载、精密的传动中。齿轮在啮合过程中，因轮齿在节线处啮合时，同时啮合齿对数少，接触应力大，且在节点处齿廓相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，故点蚀首先出现在节线附近的齿根表面上，然后再向其它部位扩展。裂纹不断扩展，最终造成轮齿的弯曲疲劳折断。齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。但它的硬度、接触强度和抗弯曲强度低。受力分析2023-1-2348受力分析2023-1-2349
13、受力分析主动轮Ft1Ft2Fa1Fr1Fa2Fr22023-1-2350齿轮的结构设计2023-1-2351齿轮的结构2023-1-2352齿轮的结构2023-1-2353齿轮的结构2023-1-2354齿轮的结构2023-1-2355齿轮的结构2023-1-2356齿轮传动的润滑2023-1-2357直齿圆锥齿轮传动仅适用于V5 m/s的传动。6mm)，不宜用于有冲击或有磨料磨损的场合。齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。制造齿轮的锻钢按热处理方式和齿面硬度不同分为两类：齿轮材料及热处理：锻钢直齿圆锥齿轮传动仅适用于V5 m/s的传动。(1)能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的
14、回转运动和转矩；齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。齿宽较小的直齿圆柱齿轮，裂纹往往沿全齿根扩展，导致全齿折断；硬齿面齿轮(硬度350HBS)，其齿面接触疲劳强度高，一般不易出现点蚀，但由于齿面硬、脆，一旦出现点蚀，它会不断扩大，形成破坏性点蚀。齿轮材料及热处理：铸钢从动轮齿上所受的摩擦力方向则相反，塑性变形后，齿面沿节线处形成凸棱。因此，常用于高速、小功率、精度不高或要求噪声低的齿轮传动中。主动轮为右旋时，以右手四指的弯曲方向表示主动轮的转向，母指指向即为它所受轴向力的方向；齿轮材料及热处理：铸铁非金属材料(如夹布胶木、尼龙等)的弹性模量小，在承受同样的载荷作用下其接触应力小。
15、齿轮传动可做成开式和闭式齿轮传动。上述“左右手定则”仅适用于主动轮。机械系统对齿轮传动的功能要求主要有：作用于节点C的法向力Fn可分解为径向力Fr和分力F齿轮传动的润滑2023-1-2358齿轮传动练习:分析与思考2023-1-2359圆锥齿轮理论齿廓为球面渐开线对于软齿面齿轮(硬度350HBS)，当载荷不大时，在工作初期，由于相啮合的齿面接触不良造成局部应力过高而出现麻点。(1)能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩；常用的材料为钢45、钢50等作正火处理或钢45、40Cr、35SiMn、38SiMnMo等作调质处理。齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。上述“左右手
16、定则”仅适用于主动轮。氮化齿轮，因硬化层深度很小(0.选用合适的材料和热处理方法，使齿根芯部有足够的韧性；主动轮为右旋时，以右手四指的弯曲方向表示主动轮的转向，母指指向即为它所受轴向力的方向；(3)能传递足够大的动力，工作可靠；齿面经一段时间跑合后，接触应力趋于均匀，麻点不再扩展，甚至消失，这种点蚀称为早期点蚀（收敛性点蚀）。圆锥齿轮理论齿廓为球面渐开线圆锥齿轮理论齿廓为球面渐开线这种点蚀出现的结果，往往产生强烈的振动和噪声。根据轮齿方向和分度圆母线方向的相互关系，可分为直齿、斜齿和曲线齿圆锥齿轮传动。这种点蚀出现的结果，往往产生强烈的振动和噪声。作用于节点C的法向力Fn可分解为径向力Fr和分力F机械系统对齿轮传动的功能要求主要有：齿轮材料及热处理：非金属齿面经一段时间跑合后，接触应力趋于均匀，麻点不再扩展，甚至消失，这种点蚀称为早期点蚀（收敛性点蚀）。
