《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲义）第十三章 齿轮传动

第13章齿轮传动 §13-1轮齿传动的失效形式及设计准则 §13-2齿轮材料及热处理 §13-3齿轮传动的精度 §13-4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 §13-5直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §13-6斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §13-7齿轮的结构、齿轮传动的润滑和效率

第13章 齿轮传动 §13-1 轮齿传动的失效形式及设计准则 §13-2 齿轮材料及热处理 §13-3 齿轮传动的精度 §13-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 §13-5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §13-6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §13-7 齿轮的结构、齿轮传动的润滑和效率

第13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13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

13-1轮齿传动的失 及设计准 轮齿折断 般发生在齿根处,严重 过载突然断裂、疲劳折断

§13-1 轮齿传动的失效形式及设计准则 轮齿折断 失效形式 一般发生在齿根处，严重 过载突然断裂、疲劳折断

轮齿的失效形 轮齿折断 齿面点蚀 形失式

一、 轮齿的失效形式 轮齿折断 效形失式 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

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 因啮合区温 面金属直接 齿面向对滑动时 滑动方向被撕下而形成 措施:1提高齿面硬度 2.减小齿面粗糙度 3增加润滑油粘度低遮 4.加抗胶合添加剂高速

一、 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

、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 ∫跑合磨损 (蘑粒磨损 措施:1减小齿面粗糙度 2.改善润滑条件

一、 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

、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

一、 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

设计准则 主要失效形式 设计准则 闭式软齿面齿轮传动齿面疲劳点蚀齿面接触疲劳强度准则 闭式硬齿面齿轮传动齿根弯曲疲劳折断齿根弯曲疲劳强度准则

二、设计准则 主要失效形式 设计准则 闭式软齿面齿轮传动 齿面疲劳点蚀 齿面接触疲劳强度准则 闭式硬齿面齿轮传动 齿根弯曲疲劳折断 齿根弯曲疲劳强度准则

§13-2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 表面淬火一高频淬火、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

§13-2 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0.15~0.25%的低碳钢和低碳合金钢, 如20、20Cr等。齿面硬度达5662HRC,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