习题课——齿轮传动.ppt

齿轮材料锻钢：硬齿面、软齿面铸钢铸铁有色金属和非金属材料齿轮强度计算齿根弯曲应力计算模型：悬臂梁校验公式：设计公式：齿面接触强度计算模型：两圆柱体接触校验公式：设计公式：齿轮设计准则闭式齿轮传动①软齿面：主要失效形式：齿面点蚀设计路径：先按齿面接触强度设计，确定中心距，再选择齿数和模数，最后校核齿轮的弯曲强度。②硬齿面：主要失效形式：齿根折断设计路径：先按齿面弯曲强度设计，确定模数，再选择齿数，最后校核齿轮的接触强度。开式齿轮传动主要失效形式：齿面磨损和因过度磨损而导致的齿根折断。设计路径：一般按弯曲强度进行设计，计算时将弯曲应力降低25%～50%。思考练习1、简答一对软齿面齿轮传动中、大小齿轮的齿面硬度有何区别？为什么？答：小齿轮齿面应比大齿轮齿面硬度高25～50HBS。因一对齿轮啮合，小齿轮参与啮合的次数多，为使两齿轮寿命接近、两齿轮能同时完成跑合，所以小齿轮齿面应比大齿轮齿面硬度高。齿轮常见的失效形式有哪些？闭式传动的设计准则是什么？答：齿轮常见的失效形式主要有:齿根折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。闭式软齿面按接触强度进行设计、按弯曲强度进行校核；闭式硬齿面按弯曲强度进行计算、按接触强度进行校核。设计闭齿轮传动时如何选择齿数？并说明理由。答：对于软齿面，在满足齿面接触应力的前提下，齿数应选的大一些z=20～40，因为在d1一定的情况下，z增大则m减小，ε增大，传动平稳，分在每个齿上的载荷降低，并且z增大则齿高降低，切削量降低；硬齿面齿数在保证不根切的情况下应尽量小一些，z=17～20，因为z减小，m就增大，齿轮的弯曲应力降低，能够避免齿根折断。2、判断一对相互啮合的圆柱齿轮，两齿轮的齿面接触应力关系是齿根弯曲应力。（）思考练习3、选择齿轮弯曲强度计算中齿形系数与（）无关A模数B齿数C压力角D变位系数高速重载齿轮传动最可能出现的失效形式是（）A齿面疲劳点蚀B齿面胶合C齿面磨损D齿面塑性变形闭式软齿面齿轮传动设计中小齿轮的齿数应（）A以不根切为原则，选少一些B选多少都可以C在保证齿根弯曲强度的情况下选多一些设计一对圆柱齿轮传动时，常把小齿轮的宽度做的比大齿轮略宽一些，其主要原因是（）A为使传动平稳B为提高传动的效率C为提高齿面接触强度D为便于安装，保证接触线的长度思考练习4、受力分析已知直齿圆柱齿轮主动轮n1的转动方向，试分别画出其他力的方向解：分析思考练习4、受力分析设斜齿圆柱齿轮转动方向和螺旋线方向如图所示，试画出以轮1为主动轮时两轮的受力图齿轮的设计某单级斜齿圆柱齿轮减速器，已知：P=15kW，输入轴转速n1=1450r/min输出轴转速n2=350r/min，单项运转，两班制，使用寿命8年（每年250工作日）。试设计该齿轮传动（按软齿面设计）。*齿轮传动的失效形式解决方案发生部位失效原因失效形式齿根折断齿面点蚀齿面磨损齿面塑性变形齿根部②增大齿根圆角半径或降低表面粗糙度①按弯曲强度和静强度计算③选用适当材料、热处理方法等裂纹扩展导致材料脱落形成凹坑节线附近齿根表面①按接触疲劳强度进行计算②提高齿面硬度，降低表面粗糙度③选用粘度较高的润滑油齿面被灰尘、砂粒、金属等磨损齿面②提高齿面硬度，降低表面粗糙度①采用闭式传动，良好润滑，定期除杂低速重载条件，材料硬度过低导致表面材料沿摩擦力方向发生移动节线附近①提高齿面硬度②选用粘度较高的润滑油齿面胶合重载条件下齿轮表面金属直接接触并粘着齿面，与滑动方向一致①合理选配材料；②提高齿面硬度，降低表面粗糙度；