1、第六章 齿轮传动,第一节 齿轮传动的失效形式与设计准则,一、齿轮传动的失效形式,齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。,1、轮齿折断,2、齿面疲劳点蚀,3、齿面磨损,4、齿面胶合,5、齿面塑性变形,二、设计准则,按传动工作条件分：闭式齿轮传动 开式齿轮传动 按齿面硬度分：软齿面（硬度350HBS） 硬齿面（硬度350HBS） 对闭式齿轮传动：软齿面时，主要的失效形式为齿面点蚀，通常按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。,第二节 齿轮常用材料及热处理,一、
2、常用的齿轮材料,齿轮材料的选择原则： 钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS 原因：1）小齿轮齿根强度较弱2）小齿轮的应力循环次数较多,第三节 齿轮传动精度简介,一、精度等级渐开线圆柱齿轮有12个精度等级，第1级最高，12级最低一般常用78级。高速、分度要求高时选用6级，低速要求不高的可用9级。齿轮每个精度等级划分为三个公差组。第公差组影响运动准确性、第组公差组影响传动平稳性，第组公差组影响载荷分布均匀性。 二、齿侧间隙标准中规定渐开线齿轮齿侧偏差有14种。每一种都相应的公差可查有关手册。齿侧主要考虑轮齿的变形和膨胀，同时为了便于润滑。,第四节 标准直圆柱齿轮传动的强度计算,一
3、、轮齿的受力分析图6-6所示为齿轮啮合传动时主动齿轮的受力情况，不考虑摩擦力时，轮齿所受总作用力Fn将沿着啮合线方向，Fn称为法向力。Fn在分度圆上可分解为切于分度圆的切向力Ft和沿半径方向并指向轮心的径向力Fr 。,根据作用力与反作用力原理，Ft1=-Ft2，Ft1是主动轮上的工作阻力，故其方向与主动轮的转向相反，Ft2是从动轮上的驱动力，其方向与从动轮的转向相同。径向力Fr指向各自的轮心,二、载荷与载荷系数,三、根弯曲疲劳强度计算,齿根处的弯曲强度最弱。计算时设全部载荷由一对齿承担，且载荷作用于齿顶，将轮齿看作悬臂梁，其危险截面可用30o切线法确定，即作与轮齿对称中心线成30o夹角并与齿根
4、过渡曲线相切的两条直线，连接两切点的截面即为齿根的危险截面。,接触疲劳强度的校核公式,接触疲劳强度的设计公式,四、齿面接触疲劳强度计算,五、设计参数的选择及许用应力,第五节 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算,一、轮齿的受力分析,圆周力Ft主反从同 径向力Fr指向各自的轮心,轴向力Fa主动轮的左右手螺旋定则,根据主动轮轮齿的齿向（左旋或右旋）伸左手或右手，四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。,力的大小 ：,圆周力,轴向力,径向力,三、齿根弯曲疲劳强度,二、齿面接触疲劳强度计算,=,H =,d1 ,一、轮齿的受力分析,力的方向：,Ft主反从同
5、,Fr指向各自的轴线,Fa指向大端,力的大小：,第六节 标准圆锥齿轮传动的强度计算,二、齿面接触疲劳强度计算,按平均当量齿轮来计算,d1 ,三、齿根弯曲疲劳强度计算,按齿宽中点背锥展开的当量直齿圆柱齿轮进行弯曲强度计算,m ,第七节 齿轮的结构设计,1、齿轮轴和盘式齿轮,e2mt（1.6m锥齿）,盘式齿轮,e2m，da160mm,二、腹板式和轮辐式齿轮,轮辐式齿轮,400mmda1000mm,三、组合式的齿轮结构,轮毂与齿圈采用不同材料,第八节 齿轮传动的润滑,一、润滑方式,1、V12m/s喷油润滑,齿轮啮合传动时，相啮合的齿面间既有相对滑动，又承受较高的压力，会产生摩擦和磨损，造成发热、影响齿轮的使用寿命。因此，必须考虑齿轮的润滑，特别是高速齿轮的润滑更应给予足够的重视。良好的润滑可提高效率，减少磨损，还可以起散热及防锈蚀等作用。,二、润滑油的选择,
