《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第11章 齿轮传动

第11章齿轮传动 §11-1轮齿的失效形式 §11-2齿轮材料及热处理 §11-3齿轮传动的精度 §11-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 §11-5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算 §11-6直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算 §11-7斜齿圆栏齿轮传动 §11-8直齿圆雏齿轮传动 §11-9齿轮的构造 §11-10齿轮传动的涧滑和效率 HIGH EDUCATION PRESS

第11章 齿轮传动 §11-1 轮齿的失效形式 §11-2 齿轮材料及热处理 §11-3 齿轮传动的精度 §11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 §11-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算 §11-6 直齿圆柱齿轮传动的弯曲强度计算 §11-7 斜齿圆柱齿轮传动 §11-8 直齿圆锥齿轮传动 §11-9 齿轮的构造 §11-10 齿轮传动的润滑和效率

第11章齿轮传动 作用:不仅用来传递运动、而且还要传递动力。 要求:运转平稳、足够的承载能力。 开式传动--棵露、灰尘、易磨损,适于 分类 低速传动。 闭式传动--润滑良好、适于重要应用;

第11章 齿轮传动 作用： 不仅用来传递运动、而且还要传递动力。 要求： 运转平稳、足够的承载能力。 分类 开式传动 闭式传动 ----润滑良好、适于重要应用； ----裸露、灰尘、易磨损，适于 低速传动

s11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 一般发生在齿根处, 严重过载突然断裂、 疲劳折断。 失效形式

设计：潘存云 §11-1 轮齿的失效形式 轮齿折断 失效形式 设计：潘存云 一般发生在齿根处， 严重过载突然断裂、 疲劳折断。 潘存云教授研制

s11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 齿面点蚀 失效形式〈齿面接触应力按脉动循 环变化当超过疲劳极限 时,表面产生微裂纹、 高压油挤压使裂纹扩展、 微粒剥落。点蚀首先出 现在节线处,齿面越硬, 抗点蚀能力越强。软齿 面闭式齿轮传动常因点 蚀而失效

§11-1 轮齿的失效形式 轮齿折断 失效形式 齿面接触应力按脉动循 环变化当超过疲劳极限 时，表面产生微裂纹、 高压油挤压使裂纹扩展、 微粒剥落。点蚀首先出 现在节线处，齿面越硬， 抗点蚀能力越强。软齿 面闭式齿轮传动常因点 蚀而失效。 齿面点蚀

s11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 齿面点蚀 失效形式〈齿面胶合 高速重载传动中,常因啮合区温 度升高而引起润滑失效,致使齿 面金属直接接触而相互粘连。当 齿面向对滑动时,较软的齿面沿 滑动方向被撕下而形成沟纹 措施:1提高齿面硬度 2减小齿面粗糙度 3增加润滑油度低速 4加抗胶合添加剂高速

§11-1 轮齿的失效形式 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 高速重载传动中，常因啮合区温 度升高而引起润滑失效，致使齿 面金属直接接触而相互粘连。当 齿面向对滑动时，较软的齿面沿 滑动方向被撕下而形成沟纹。 措施： 1.提高齿面硬度 2.减小齿面粗糙度 3.增加润滑油粘度低速 4.加抗胶合添加剂高速

s11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 齿面点蚀 失效形式〈齿面胶合 齿面磨跑合磨损 跑合磨损、磨粒磨损 磨粒磨损 措施:1减小齿面粗糙度 2改善润滑条件

设计：潘存云 §11-1 轮齿的失效形式 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 措施：1.减小齿面粗糙度 2.改善润滑条件 磨粒磨损 跑合磨损 跑合磨损、磨粒磨损

s11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 齿面点蚀 失效形式〈齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 主动齿 从动齿

设计：潘存云 §11-1 轮齿的失效形式 轮齿折断 失效形式 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 从动齿 主动齿 齿面塑性变形

s11-2齿轮材料及热处理 优质碳素钢 常用齿轮材料合金结构钢 铸钢 铸铁 表面淬火--高频淬火、火焰淬火 渗碳淬火 热处理方法〈调质 正火 1表面淬火 渗氮 般用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr等。表面 淬火后轮齿变形小,可不磨齿,硬度可达52~56HRC, 面硬芯软,能承受一定冲击载荷

§11-2 齿轮材料及热处理 常用齿轮材料 优质碳素钢 合金结构钢 铸钢 铸铁 热处理方法 表面淬火 渗碳淬火 调质 正火 渗氮 一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr等。表面 淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达52~56HRC， 面硬芯软，能承受一定冲击载荷。 1.表面淬火 ----高频淬火、火焰淬火

2.渗碳淬火 渗碳钢为含碳量0.150.25%的低碳钢和低碳合金钢, 如20、20Cr等。齿面硬度达56-62HRC,齿面接触强 度高,耐磨性好,齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的 重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿 3.调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr、 35siMn等。调质处理后齿面硬度为 220~260HBS。因为硬度不高,故可在热处理后精 切齿形,且在使用中易于跑合

2. 渗碳淬火 渗碳钢为含碳量0.15~0.25%的低碳钢和低碳合金钢， 如20、20Cr等。齿面硬度达56~62HRC，齿面接触强 度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的 重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。 调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、 35SiMn等。调质处理后齿面硬度为： 220~260HBS 。因为硬度不高，故可在热处理后精 切齿形，且在使用中易于跑合。 3.调质

4.正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削 性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。 大直径的齿轮可用铸钢正火处理。 5.渗氮 渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60-62HRC 氮化处理温度低,轮齿变形小,适用于难以磨齿的场合, 如内齿轮。材料为:38 CrMOAIA

4. 正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削 性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。 大直径的齿轮可用铸钢正火处理。 渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。 氮化处理温度低，轮齿变形小，适用于难以磨齿的场合， 如内齿轮。材料为：38CrMoAlA. 5. 渗氮