戴德梁行：宁波中信泰富广场项目建议书.ppt

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
齿轮传动用以传递任意位置两轴间的运动和动力。因此,齿轮传动除了需要运转平稳,传动准确外,还须具有足够的承载能力。本章将着重讲述与齿轮传动的强度计算有关的知识。
传动效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长,传动比准确;
制作和安装精度要求高,制作费用大,不宜用于轴间距离大的场合。
功率几万千瓦,速度200m/s.
啮合原理、几何计算和切齿方法在第4章
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。
工作条件分类
开式传动
闭式传动
----良好润滑、啮合精度和工作条件、适于重要应用;汽车、机床和航空发动机等
----裸露、灰尘、易磨损,适于低速传动。农业、建筑和简易
闭式传动的齿轮封闭在刚性的箱体内
齿面硬度分类
软齿面齿轮传动
硬齿面齿轮传动
渐开线
两轴的位置和方向分类
设计:潘存云
§11-1 轮齿的失效形式
齿轮的失效主要是指轮齿的失效,轮齿失效使齿轮丧失了工作能力,故在使用期限内,防止轮齿失效是齿轮设计的依据。
分析失效的目的是:
找出齿轮传动失效的原因,作为拟定计算准则的依据;
提出防止齿轮失效的措施;
分析齿轮传动失效的机理和特征,为失效的预报和诊断提供信息。
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
齿轮轮齿的失效与工作条件、材料性能及热处理工艺有关,常见的有以下五种失效形式:
(载荷、速度和润滑条件)
齿轮的失效形式-轮齿折断
齿轮折断一般发生在齿根部分,因为齿轮受力时齿根弯曲应力最大,齿根过渡部分的截面突变,加工刀痕等,而产生应力集中。
齿轮折断又分为:
过载折断━轮齿因短时意外的严重过载而引起的突然折断。(严重磨损后,齿厚变薄,正常载荷下)用淬火钢或铸铁制成的齿轮,容易发生这种断裂。
齿轮的失效形式-轮齿折断
1
疲劳折断━在载荷的多次重复作用下,弯曲应力超过弯曲疲劳极限时,齿根部分将产生疲劳裂纹,裂纹的逐渐扩展,最终将引起齿轮折断。因为齿轮单侧工作时,根部弯曲应力一侧为拉伸,另一侧为压缩,轮齿脱离啮合时,弯曲应力为零,因此就任一侧而言,其应力都是按脉动循环变化。若双侧工作时,则弯曲应力按对称循环变化。
齿轮的失效形式-轮齿折断
(b)
齿宽小直齿圆柱齿轮:全齿折
齿宽大直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿:局部折断
§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
齿轮的失效形式-齿面点蚀
齿轮工作时,齿面接触应力是按脉动循环变化的。若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限时,在载荷的多次重复作用下,齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹,裂纹的蔓延扩展使金属微粒剥落下来而形成疲劳点蚀。
实践表明,疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处。
齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关,齿面硬度越高,抗点蚀能力越强。
软齿面(HBS350)的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效。在开式传动中,由于齿面磨损较快,点蚀还来不及出现或扩展即被磨掉,所以一般看不到点蚀现象。
摩擦力方向
该处同时啮合的齿数较少,接触应力较大。
节点处齿廓相对滑移速度小,油膜不易形成,摩擦力大