《机械设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三篇 机械传动 第十章 齿轮传动

第十章齿轮传动 §10-1概述 §10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3齿轮的材料及其选择原则 §104齿轮传动的计算载荷 §10-5标淮直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §106齿轮传动的设计参数、许用应力与煮 §10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度讣s §10-8标淮锥齿轮传动的强度计算 §10-9变位齿轮传动的强度计算 §10-10齿轮的结构设计 §10-11齿轮传动的润滑 §10-12圆孤齿圆柱齿轮传动简介 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 §10-1概述 §10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3 齿轮的材料及其选择原则 §10-4 齿轮传动的计算载荷 §10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-6 齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 §10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 §10-8 标准锥齿轮传动的强度计算 §10-9 变位齿轮传动的强度计算 §10-10齿轮的结构设计 §10-11齿轮传动的润滑 §10-12圆弧齿圆柱齿轮传动简介 第十章 齿轮传动

§10-1概述 齿轮传动的主要特点 齿轮传动的分类 本章的学习目的 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 §10-1概述 一、齿轮传动的主要特点： 二、齿轮传动的分类 三、本章的学习目的

齿轮传动的主要特点 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,其 应用范围十分广泛,型式多样,传递功率从很小到 很大(可高达数万千瓦)。主要特点 传动效率高可达99%。在常用的机械传动中, 齿轮传动的效率为最高; 结构紧凑与带传动、链传动相比,在同样的使 用条件下,齿轮传动所需的空间一般较小; 与各类传动相比,齿轮传动工作可靠,寿命长; 鼴传动比稳定无论是平均值还是瞬肘值。这也是 齿轮传动获得广泛应用的原因之一; 与带传动、链传动相比,齿轮的制造及安装精度 要求高,价格较贵。 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 一 、齿轮传动的主要特点 ： 传动效率高 可达99％。在常用的机械传动中， 齿轮传动的效率为最高； 结构紧凑 与带传动、链传动相比，在同样的使 用条件下，齿轮传动所需 的空间一般较小； 与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长； 传动比稳定 无论是平均值还是瞬时值。这也是 齿轮传动获得广泛应用的原因之一； 与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度 要求高，价格较贵。 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一 ，其 应用范围十分广泛，型式多样，传递功率从很小到 很大（可高达数万千瓦）。主要特点：

二、齿轮传动的分类 按齿轮类型分:直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 人字齿轮传动 按装置形式分:开式传动、半开式传动、闭式传动。 按使用情况分: 动力齿轮—以动力传输为主,常为高速重载或低 速重载传动。 传动齿轮—以运动准确为主,一般为轻载高精度 传动。 按齿面硬度分:软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS) 硬齿面齿轮(齿面硬度>350HBS) 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 二、齿轮传动的分类 按齿轮类型分：直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 人字齿轮传动 按装置形式分：开式传动、半开式传动、闭式传动。 按使用情况分： 动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低 速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主， 一般为轻载高精度 传动。 按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS） 硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）

本章的学习目的 本章学习的根本目的是攣握齿轮传动的设计方法, 也就是要能够根据齿轮工作条件的要求,能设计 出传动可靠的齿轮。 设计齿轮是指设计确定齿轮的主要参数以及结构 形式。 对于圆柱齿轮而言,其主要参数有:模数m、齿数 z、螺旋角β以及压力角a、齿高糸数ha、径向间 条数的等。 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 三、本章的学习目的 ® 本章学习的根本目的是掌握齿轮传动的设计方法， 也就是要能够根据齿轮工作条件的要求，能设计 出传动可靠的齿轮。 ® 设计齿轮是指设计确定齿轮的主要参数以及结构 形式。 ® 对于圆柱齿轮而言，其主要参数有：模数m、齿数 z、螺旋角β以及压力角a、 齿高系数h* a、径向间 隙系数c*等

§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 失效形式 设计准典 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 §10-2齿轮传动的失效形式及设计准则 ® 一、失效形式 ® 二、设计准则

由于齿轮共它部公(齿哭效麴弌轮敕等)通帝是 经验设计的,其尺寸对于强度和刚度而言均较富裕, 实践中也极少失效。所以齿轮传动的失效主要是指轮 齿的失效,其失效形式是多种多样的。常见的失效形 式有 1、轮齿折新 2、齿面磨损 3、齿面点蚀 4、齿面胶合 5、塑性变形 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 由于齿轮其它部一分（ 、 齿失圈效、轮形辐式、轮毂等）通常是 经验设计的，其尺寸对于强度和刚度而言均较富裕， 实践中也极少失效。所以齿轮传动的失效主要是指轮 齿的失效，其失效形式是多种多样的。常见的失效形 式有 1、轮齿折断 2、齿面磨损 3、齿面点蚀 4、齿面胶合 5、塑性变形

1、轮齿折断 过载折断 弯曲疲芬折新 折断原因 齿根言曲应力大; 齿根应力集中 措施 增大齿根圆角半径,消除加工刀痕; 增大支撑刚度,是轮齿受力均勺 采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性 正变位,增大模数; 强化处理:喷丸、滚压处理 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 1、轮齿折断 Ø 过载折断 Ø 弯曲疲劳折断 Ø 折断原因： Ø 齿根弯曲应力大； Ø 齿根应力集中 Ø措施： Ø增大齿根圆角半径，消除加工刀痕； Ø增大支撑刚度，是轮齿受力均匀 Ø采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性 Ø正变位，增大模数； Ø强化处理：喷丸、滚压处理

图2、齿面磨损 砂粒、金属屑 措施:加强润滑;开式改闭式传动 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 2、齿面磨损 ®砂粒、金属屑 ®措施：加强润滑；开式改闭式传动

图3、齿面点蚀 轮齿在节圆附近一对齿受力(单啮 区) 载荷大;谞动速度低形成油膜 条件差; 接触疲芳产生的小裂纹-扩展 脱落-凹坑 点蚀发生的位置:首先出现在靠 近节线的齿根面上 措施: 提高材料的硬度; 加强润滑,提高油的粘度 开式传动一般不发生点蚀失敌 第十章齿轮传动

第 十 章 齿 轮 传 动 3、齿面点蚀 轮齿在节圆附近一对齿受力（单啮 区） Ø载荷大；滑动速度低形成油膜 条件差； Ø接触疲劳产生的小裂纹--扩展-- 脱落--凹坑 Ø点蚀发生的位置：首先出现在靠 近节线的齿根面上 Ø措施： Ø提高材料的硬度； Ø加强润滑，提高油的粘度 Ø开式传动一般不发生点蚀失效