第十二节齿轮材料和许用应力.pptVIP

齿轮的常用材料和许用应力 ;齿轮的常用材料;1.钢 （锻钢 铸钢（齿轮尺寸较大）） （1）锻钢 1）齿面硬度≤350 HBS，软齿面； 常用中碳钢和中碳合金钢，如45，40Cr，42SiMn等材料，进行调质或正火处理。这种齿轮适用于强度、精度要求不高的场合，轮坯经过热处理后进行插齿或滚齿加工，生产便利、成本较低。这类齿轮广泛应用于无特殊要求的一般机械传动中，例如一般用途的减速器。; 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄。为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 先热处理（调质，正火）后切齿； 常用材料：45、40Cr、42SiMn。 2）齿面硬度350 HBS，硬齿面； 常用的材料为低碳钢或低碳合金钢经表面淬火处理。这类材料由于齿面硬度高，而齿芯部又具有较好的韧性，因此齿面既耐磨而整个齿轮的抗冲击能力又高。这类齿轮常用于高速重载及受有冲击载荷的或要求尺寸紧凑的重要机械传动中，例如机床、汽车变速箱。 先切齿后热处理（淬火，渗碳，氮化）； 常用材料：20、20Cr、20CrMnTi。; （2）铸钢 当齿轮的尺寸较大(大于400一600mm)或结构复杂不便于锻造时。可用铸造方法制成铸钢齿坯，再进行正火处理以细化晶粒。 常用材料： ZG35SiMn 2.铸铁 性能较脆，耐磨性能差，抗弯强度和抗冲击性能差。当尺寸大于500mm时可制成大齿圈，或制成轮辐式齿轮。为了避免局部折断，其齿宽应取得小些。铸铁来源充足，易于加工，成本低廉，常用于工作平稳、低速、功率不大及无冲击振动的开式传动中。 球墨铸铁的力学性能和抗冲击能力比灰铸铁高，可代替铸钢铸造大直径齿轮。 常用材料：HT250、HT300、QT50-5。;常用材料性能表;;二、齿轮的许用应力;例：开式圆柱齿轮的设计计算; 开式齿轮传动设计准则： 按弯曲疲劳强度进行设计，再将计算确定的模数增大的办法，来考虑磨损对轮齿强度削弱的影响。;2、确定齿数;3、确定许用应力;4、按轮齿弯曲强度设计模数;应力影响系数;计算小齿轮的转矩T1;确定齿宽系数;计算模数;5、确定齿轮的主要参数及几何尺寸;例：闭式圆柱齿轮的设计计算;选定材料;2. 确定许用应力;3. 计算小齿轮分度圆直径 ;接触强度设计公式;接触强度设计公式;计算小齿轮分度圆直径;4.确定几何尺寸 ;小齿轮的分度圆直径：;二、验算齿根弯曲强度 ;由表12-10，Z1=23, YFS1=4.27 Z2=85, YFS2=3.975; α1 =α2 m1 = m2 两轮的模数相等，压力角相等。; 当直齿圆柱齿轮哪几个参数确定了，就可以绘制齿轮零件图： 齿数z； 模数m； 压力角α； 齿顶高系数ha*； 顶隙系数c*； 其中 m、α、ha*、c* 已标准化。;问答题;问答题;问答题;问答题; 一对圆柱齿轮，小齿轮分度圆直径d1=50mm,齿宽b1=55mm；大齿轮分度圆直径d2=90mm,齿宽b2=50mm，则齿宽系数ψd= 。 A．1；B．5/9；C．1.1；D．1.3。 ;设计一对齿轮传动时，若保持模数和传动比不变，而齿数增多，则齿轮的弯曲强度提高，接触强度提高。对吗？ 不对 弯曲强度不变，接触强度提高。