哈尔滨工业大学：《机械设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第八章 齿轮传动

第八章齿轮传动 8概述 特点:·瞬时传动比恒定 传动效率高 工作可靠使用寿命长 结构紧凑 适应范围大 °缺点:齿轮加工时需要专用的机床和刀 具,成本高;精度低时噪音大;不易用于 轴间距过大的传动

第八章 齿轮传动 8.1 概述 特点： •瞬时传动比恒定 •传动效率高 •工作可靠使用寿命长 •结构紧凑 •适应范围大 •缺点：齿轮加工时需要专用的机床和刀 具，成本高；精度低时噪音大；不易用于 轴间距过大的传动

齿轮传动的分类: 按齿轮的工作条件: 闭式:封闭在箱体内,安装精度高、润滑条件好 开式:齿轮外露,不能防尘、周期润滑、精度低 半开式:齿轮浸入油池、外装护罩、防尘性差 按齿面硬度: 软齿面:HB≤350 硬齿面:HB>350

齿轮传动的分类： 按齿轮的工作条件： 闭式：封闭在箱体内，安装精度高、润滑条件好 开式：齿轮外露，不能防尘、周期润滑、精度低 半开式：齿轮浸入油池、外装护罩、防尘性差 按齿面硬度： 软齿面：HB≤350 硬齿面：HB > 350

82齿轮传动的失效形式和设计准则 齿轮传动的主要失效形式 1、轮齿的折断 疲劳折断:齿根应力集中、交变 载荷反复作用、疲劳裂纹扩展 直齿 脆性折断:脆性材料、冲击或过 载 防止折断:齿根圆、加工精度 选材料、热处理等 斜齿

8.2 齿轮传动的失效形式和设计准则 一、齿轮传动的主要失效形式 1 、轮齿的折断 脆性折断：脆性材料、冲击或过 载 疲劳折断：齿根应力集中、交变 载荷反复作用、疲劳裂纹扩展 防止折断：齿根圆、加工精度、 选材料、热处理等 直齿 斜齿

轮齿折断 轮齿折断

轮齿折断

2、齿面疲劳点蚀 疲劳点蚀 点蚀原因:接触应力 的反复作用 点蚀后果:轻者振动 噪音,重者不能工作 防止点蚀:增加齿面 硬度、降低粗糙度 合理选用润滑油粘度

2 、齿面疲劳点蚀 防止点蚀：增加齿面 硬度、降低粗糙度、 合理选用润滑油粘度 点蚀原因：接触应力 的反复作用 点蚀后果：轻者振动 噪音，重者不能工作

3、齿面磨损 磨损 磨损原因:齿面进入磨料 磨损后果:齿形破坏、变薄 引起冲击、振动,甚至断齿 防止磨损:改善润滑、提高 齿面硬度、改用闭式传动

3 、齿面磨损 防止磨损：改善润滑、提高 齿面硬度、改用闭式传动 磨损原因：齿面进入磨料 磨损后果：齿形破坏、变薄 引起冲击、振动，甚至断齿

4、齿面胶合 胶合现象:两表面尖峰接触后粘结,再被撕开 冷胶合、热胶合 胶合原因:相对滑动速度大,致使温度高、润滑失效 胶合后果:产生振动、噪声,不能工作 防止胶合:减小模数、降低齿高、提高齿面硬度、改 善材料、加极压添加剂 luLL丛

4 、齿面胶合 胶合原因：相对滑动速度大，致使温度高、润滑失效 胶合现象：两表面尖峰接触后粘结，再被撕开 冷胶合、热胶合 防止胶合：减小模数、降低齿高、提高齿面硬度、改 善材料、加极压添加剂 胶合后果：产生振动、噪声，不能工作

5、轮齿塑性变形 齿体塑性变形:突然过载,引起齿体歪斜 齿面塑性变形:齿面表层材料沿摩擦力方向流动 塑性变形原因:齿面软,润滑失效、摩擦变大 塑性变形后果:齿廓形状变化,破坏正确啮合 防止塑性变形:提高齿面硬度、提高润滑油粘度 从动轮 主动轮

5 、轮齿塑性变形 防止塑性变形：提高齿面硬度、提高润滑油粘度 齿体塑性变形：突然过载，引起齿体歪斜 塑性变形原因：齿面软，润滑失效、摩擦变大 齿面塑性变形：齿面表层材料沿摩擦力方向流动 塑性变形后果：齿廓形状变化，破坏正确啮合

塑性变形(凹广 望性变形(凸 主动齿 从动齿 轮齿塑性变形 摩擦力方向 齿面塑性变形

轮齿塑性变形

齿轮传动的设计准则 闭式软齿面齿轮传动:常因齿面点蚀而失效,故通常 先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲 疲劳强度。 闭式硬齿面齿轮传动:其齿面接触承载能力较高,故 通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面 接触疲劳强度。 开式齿轮传动:其主要失效形式是齿面磨损,而且 在轮齿磨薄后往往会发生轮齿折断。故目前多是按齿 根弯曲疲劳强度进行设计,并考虑磨损的影响将模数 适当增大 高速重载齿轮传动:可能出现齿面胶合,故需校核 齿面胶合强度

二 、齿轮传动的设计准则 •闭式软齿面齿轮传动：常因齿面点蚀而失效，故通常 先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲 疲劳强度。 •闭式硬齿面齿轮传动：其齿面接触承载能力较高，故 通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后校核齿面 接触疲劳强度。 • 开式齿轮传动：其主要失效形式是齿面磨损，而且 在轮齿磨薄后往往会发生轮齿折断。故目前多是按齿 根弯曲疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数 适当增大。 • 高速重载齿轮传动：可能出现齿面胶合，故需校核 齿面胶合强度