《机械设计基础》课程PPT教学课件（高教版）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 斜齿圆柱齿轮传动 §11-8 直齿圆雏齿轮传动 §11-9 齿轮的构造 §11-10 齿轮传动的润滑和效率 HIGHER EDUCATION PRESS

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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 -裸露、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； 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

§11-1轮齿的失效形式 轮齿折断一：发生在齿根处，严雪 过载突然断裂、疲劳折断 失效形式

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

§11-1轮齿的失效形式 轮齿折断 齿面点蚀 失效形式 齿面接如应力按脉动循环画 化当超过疲劳极限时，表面 产生微双纹、高压挤压使 裂纹扩展、微粒别落。点码 育先出现在节线处，齿面 4。女衣 使，抗点蚀能力越强。软齿 面闭式齿轮传动常因点蚀而 心宝金酒 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §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

§11-1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 面金属直接接敏而相互粘连。当 齿面向对滑动时，较软的齿面 滑动方向被撕下而形成沟致 措施：1.提高齿面硬度 2.减小齿面粗糙度 3.增加润滑油粘度遮 4.加抗胶合添加剂高遍 者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §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

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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

§11-1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 大学专用

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

§11-2 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 渗氨 一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40C等。表面 淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达5256HRC, 面硬芯软，能承受一定冲击载荷

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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.渗氨 渗氨是一种化学处理。渗氨后齿面硬度可达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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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