(30)--15.1齿轮传动化工机械基础.ppt

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1、齿轮传动目录目录CONTENTS0102040305齿轮常用材料齿轮轮齿的失效形式标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸齿轮传动的类型齿轮传动的特点齿轮传动用于传递任意两轴间的运动和动力。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。一、齿轮传动的特点p传递动力大、效率高；p寿命长，工作平稳，可靠性高；p能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。p制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；p不宜作远距离传动。齿轮传动与其它传动相比主要有以下优点：齿轮传动与其它传动相比主要缺点有：二、齿轮传动的类型平面齿轮传动(

2、圆柱齿轮传动)传递平行轴间的运动空间齿轮传动传递相交轴或交错轴间的运动齿轮传动直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)人字齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动二、齿轮传动的类型三、标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸齿顶圆：过齿轮各轮齿顶端的圆，其直径用da表示。齿根圆：过齿轮各齿槽底部的圆，其直径用df表示。齿宽：沿齿轮轴线量得齿轮的宽度用b表示。1.直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号齿槽宽e周节p齿廓曲面齿宽b齿厚s分度圆基圆齿根圆全齿高h齿顶高ha齿根高齿顶圆dfdbddaO齿轮各部分名称及符号三、标准直齿圆柱齿

3、轮各部分名称和基本尺寸齿槽宽：在任意圆周上相邻两齿空间部分的弧长，用er 表示。齿厚：在任意圆周上轮齿两侧间的弧长，用sr 表示。1.直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号齿槽宽e周节p齿廓曲面齿宽b齿厚s分度圆基圆齿根圆全齿高h齿顶高ha齿根高齿顶圆dfdbddaO齿轮各部分名称及符号三、标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸1.直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号分度圆：对标准齿轮来说，齿厚与齿槽宽相等的那个圆称为分度圆，直径用d表示。分度圆上的齿厚和齿槽宽分别用s和e表示，即se。齿槽宽e周节p齿廓曲面齿宽b齿厚s分度圆基圆齿根圆全齿高h齿顶高ha齿根高齿顶圆dfdbddaO齿轮各部分名称及符号三、标准

4、直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸1.直齿圆柱齿轮各部分的名称及符号周节或齿距：相邻两齿在分度圆上对应点间的弧长，用p表示，pse。齿槽宽e周节p齿廓曲面齿宽b齿厚s分度圆基圆齿根圆全齿高h齿顶高ha齿根高齿顶圆dfdbddaO齿轮各部分名称及符号2.直齿圆柱齿轮的基本参数决定齿轮尺寸和齿形的基本参数有5个：以上5个参数，除齿数z外均已标准化了。齿轮的模数m压力角a齿数z齿顶高系数ha*顶隙系数c*2.直齿圆柱齿轮的基本参数模数mp分度圆上的周节p对的比值称为模数，用m（mm）表示，即：m=p/p模数是齿轮几何尺寸计算的基础。显然，m越大，则p 越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯曲能力也越高。p我国已

5、规定了标准模数系列。第一系列1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 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(30)36 452.直齿圆柱齿轮的基本参数压力角a p渐开线上某点的法线（压力方向线）与该点速度方向所夹的锐角aK称为该点的压力角。p当一根直线BK在一圆周上作纯滚动时此直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。p我国标准规定分度圆上齿廊的压力角a20。以后凡是不加指明，压力角都是指分度圆上的标准压力角a。渐开线的形成2.直齿圆柱齿轮的基

6、本参数齿顶高系数ha*和顶隙系数c*p全齿高：为齿顶高与齿根高之和，即h=ha+hf。p顶隙：当齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆与配对齿轮的齿根圆的径向距离，用c表示，c=hf-ha。pc的存在可避免一个轮的齿顶与另一轮的齿底相碰并可储存润滑油。p如果用模数来表示，则齿顶高和齿根高可分别写为：ha=ha*m hf=(ha*+c*)mha*、c*-分别称为齿顶高系数和顶隙系数3.标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系p模数、压力角、齿顶高系数及顶隙系数均取标准值，分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。p对于标准齿轮有：sep/2=m /2p分度圆直径d、齿顶圆直径da和齿根圆直径df的计算式为：d=z

7、mda=d+2ha=2ha*+z df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 四、齿轮轮齿的失效形式轮齿折断：轮齿象一个悬臂梁，受载后齿根部产生的弯曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。此外，突然过载、严重磨损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。提高轮齿抗折断能力的措施：增大齿根圆角半径，消除加工刀痕以降低齿根应力集中；增大轴及支承物的刚度以减轻局部过载的程度；对轮齿进行表面处理以提高齿面硬度。四、齿轮轮齿的失效形式齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿面间产生摩擦磨损。严重时会因齿面减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。

8、主要措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；采用清洁的润滑油。四、齿轮轮齿的失效形式齿面点蚀：轮齿工作面某一固定点受到近似脉动的变应力作用，由于疲劳而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。点蚀是闭式传动常见的失效形式。开始齿轮由于磨损很少出现点蚀。点蚀首先出现在节线附近。主要措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；采用合理变位。节线四、齿轮轮齿的失效形式齿面胶合：高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，润滑油模被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。防止胶合的措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；限制油温。五、齿轮常用材料由轮齿的失效分析可知，齿轮材料的基本要求：齿面硬、齿芯韧即：(1)齿面应有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；(2)齿芯应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷；(3)应有良好的加工工艺性能及热处理性能，使之便于加工且便于提高其力学性能。最常用的齿轮材料是钢。此外还有铸铁及一些非金属材料等。五、齿轮常用材料Thank You!