齿轮传动PPT课件
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①软齿面(≤350HBS)的新齿轮，开始出现少量点蚀，但随着齿面的 跑合，麻点凹坑被碾平，点蚀不再扩展，收敛性点蚀(局部点蚀) ②硬齿面(>350HBS)齿轮，一旦出现点蚀就会继续扩展—扩展性点蚀
齿轮传动的失效形式及设计准则
(3)危害: 产生震动和噪音,以致不能正常工作而失效
齿面接触疲劳强度计算
(4)场合：润滑良好的软齿轮
非自锁：0.85~0.92
(2)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；
概述
(3)工作可靠、寿命长 (4)传动比稳定：无论是平均值还是瞬时值，传动比均恒定 (5)与带传动、链传动相比，齿轮传动的制造及安装精度要求高，价 格贵。
2、齿轮传动类型 (1)按轴的布置分： 平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）
③闭式：齿轮封闭在箱体内，润滑良好，多用于重要场合。
概述
3、传动基本要求： (1)传动平稳：在传动中保持瞬时传动比不变，冲击、振动及噪音 尽量小 (2)承载能力大：在尺寸小，重量轻的前提下，要求齿轮的强度高， 耐磨性好及寿命长。
二、齿轮传动的主要参数 1、模数：m—标准系数(斜齿轮mn)，
基本参数 mn,z,ha*,c*,,
难点：如何针对不同条件恰当确定设计准则
§10-1 概 述
一、齿轮传动的特点、类型和基本要求
1、齿轮传动的主要特点： (1)效率高：在常用机械传动中以齿轮的传动效率最高 齿轮(闭式)：0.96~0.99 带传动(开式)(V带):0.92~0.98 链传动(闭)：0.97~0.98 蜗杆传动： 自锁(闭):0.4~0.45
(5) 提高抗点蚀的措施
①提高齿面硬度
②降低齿面粗糙度
③在齿轮间加注润滑油，并合理选择润滑油的粘度 速度不高的场合，采用粘度高的润滑油—侵入裂纹能力差 速度高的场合，采用喷油润滑(散热)，只能用粘度低的润滑油
④采用正变位齿轮
齿轮传动的失效形式及设计准则
4、齿面胶合
(1)原因 高速重载齿轮传动，因齿面间压力大，相对滑动的速度大，在啮 合处摩擦发热多，产生瞬间高温，使油膜破裂，造成齿面金属直 接接触相互粘接，而后随齿面相对运动，又将粘接金属撕破，使 齿面形成条状沟痕，产生齿面热胶合。
(6)按工作条件分
开式齿轮传动 半开式齿轮传动
概述
闭式齿轮传动
①开式：齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边
特点：外界杂物极易侵入，且润滑不良，工作条件不好，齿轮极 易磨损，故只宜用于低速传动。
②半开式：齿轮传动有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分侵 入油池中；
特点：工作条件较开式有所改善，但仍不能做到严密防护外界 杂物的侵入；
②提高齿面硬度，降低齿面粗糙度
③采用清洁的润滑油
齿轮传动的失效形式及设计准则
3、齿面点蚀
(1)原因：接触应力作用下，齿面出现初始裂纹，润滑油在接触 压力作用下挤入裂纹，促使裂纹扩展，使零件表层金属脱落， 在轮齿表面形成麻点状损伤； (2)现象：齿面疲劳点蚀首先出现在齿面节线偏齿根侧，因为，节 线附近齿面相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，且节线处 同时参与啮合的轮齿对数少，接触应力大
(3)危害： 传动失效 需进行齿根弯曲疲劳强度计算
齿轮传动的失效形式及设计准则
(4)提高轮齿抗折断能力措施
①加大齿根过度圆角半径及消除加工刀痕，从而降低应力集中 ②提高轴及支承件的刚性，使齿轮接触线上受力较为均匀 ③采取合适的热处理工艺，使齿轮材料具有足够的韧性 ④采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理 ⑤正变位齿轮
齿轮传动的失效形式及设计准则
②齿根疲劳折断：正常工况下的主要原因 轮齿受交变载荷时，齿根处产生的弯曲应力最大 齿根过渡部分截面突变及加工刀痕—大的应力集中 使得齿根产生疲劳裂纹—扩展—轮齿疲劳断裂 此时，断口部分已氧化，颜色发暗
(2)现象 直齿轮：沿齿根整体断裂
发生部位：齿根 斜齿轮：沿齿根斜向齿顶部分折断
齿轮传动的失效形式及设计准则
2、齿面磨损
(1)原因：外界杂质进入啮合面，齿面被逐渐磨损而导致报废—磨粒 磨损
(2)危害：磨损引起齿廓变形，齿厚减薄，产生震动和噪声，甚至轮
齿过薄而断裂 (3)现象：齿面磨损，齿形变瘦
(4)发生场合：常发生于润滑不良的开式齿轮传动
(5)提高抗磨粒磨损措施
①开式
闭式(最有效方法)
低速重载齿轮传动(v<4m/s)，由于啮合处局部压力很高，使油膜 破裂粘着，产生齿面冷胶合
(2)现象及场合 传动时齿面瞬时温度越高，相对滑动速度越大的地方(齿顶和齿根) 越易发生胶合
齿轮传动的失效形式及设计准则
(3)危害：齿面胶合使齿面产生划痕，从而引起振动和噪音，导致 传动失效 (4)提高抗胶合的措施 ①采用抗胶合能力强的润滑油(如硫化油)，在润滑油中加入极压添 加剂 ②采用正变位齿轮，或减小模数以降低齿高来减小滑动速度 ③提高齿面硬度，降低齿面粗糙度 ④采用抗胶合能力强的齿轮材料等
相交轴（锥齿轮） 交错轴
(2)按齿向分 直齿轮传动
概述
斜齿轮传动
人字齿传动பைடு நூலகம்
(3)按齿廓分 渐开线齿廓
摆线齿廓
圆弧齿廓
(4)按用途分 动力齿轮传动：以动力传输为主，常为高速重载或
低速重载传动
传动齿轮传动：以传达准确为主，一般为轻载高精
度传动
(5)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
概述
2、传动比i和齿数比u 传动比：i n主 z从 d从
n从 z主 d主
齿数比： u z 2 1
z1
b1
b2
减速传动：i u
增速传动：i 1 u
3、齿宽和齿宽系数
齿宽系数：d
b d1
或a
b a
齿宽： bdd1或 baa
一般：
大齿轮宽： b2 b（应圆整） 小齿轮宽： b1b2(5~1)0 mm
§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则
一、失效形式 齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其常见的失效形式有：
轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和塑性变形五种。齿轮 其他部分(如齿圈、轮辐、轮毂等)失效很少发生，通常按经验设计。
1、轮齿折断
(1)产生原因及类型 ①突然断裂：轮齿受到突然过载或轮齿严重磨损后齿厚过分减薄 使轮齿折断或剪断 此时，断口均为新断口，发亮
第十章 齿轮传动
本章学习要求： 1、熟悉齿轮传动的特点及应用 2、掌握不同条件下齿轮传动的失效形式，设计准则，具体设 计方法； 3、掌握不同类型、不同尺寸齿轮的结构设计 复习： 1、渐开线的特点 2、齿轮传动特点、正确啮合和连续传动条件 3、齿轮基本参数计算 重点：标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理和强度计算方法
齿轮传动的失效形式及设计准则
(3)危害: 产生震动和噪音,以致不能正常工作而失效
齿面接触疲劳强度计算
(4)场合：润滑良好的软齿轮
非自锁：0.85~0.92
(2)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；
概述
(3)工作可靠、寿命长 (4)传动比稳定：无论是平均值还是瞬时值，传动比均恒定 (5)与带传动、链传动相比，齿轮传动的制造及安装精度要求高，价 格贵。
2、齿轮传动类型 (1)按轴的布置分： 平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）
③闭式：齿轮封闭在箱体内，润滑良好，多用于重要场合。
概述
3、传动基本要求： (1)传动平稳：在传动中保持瞬时传动比不变，冲击、振动及噪音 尽量小 (2)承载能力大：在尺寸小，重量轻的前提下，要求齿轮的强度高， 耐磨性好及寿命长。
二、齿轮传动的主要参数 1、模数：m—标准系数(斜齿轮mn)，
基本参数 mn,z,ha*,c*,,
难点：如何针对不同条件恰当确定设计准则
§10-1 概 述
一、齿轮传动的特点、类型和基本要求
1、齿轮传动的主要特点： (1)效率高：在常用机械传动中以齿轮的传动效率最高 齿轮(闭式)：0.96~0.99 带传动(开式)(V带):0.92~0.98 链传动(闭)：0.97~0.98 蜗杆传动： 自锁(闭):0.4~0.45
(5) 提高抗点蚀的措施
①提高齿面硬度
②降低齿面粗糙度
③在齿轮间加注润滑油，并合理选择润滑油的粘度 速度不高的场合，采用粘度高的润滑油—侵入裂纹能力差 速度高的场合，采用喷油润滑(散热)，只能用粘度低的润滑油
④采用正变位齿轮
齿轮传动的失效形式及设计准则
4、齿面胶合
(1)原因 高速重载齿轮传动，因齿面间压力大，相对滑动的速度大，在啮 合处摩擦发热多，产生瞬间高温，使油膜破裂，造成齿面金属直 接接触相互粘接，而后随齿面相对运动，又将粘接金属撕破，使 齿面形成条状沟痕，产生齿面热胶合。
(6)按工作条件分
开式齿轮传动 半开式齿轮传动
概述
闭式齿轮传动
①开式：齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边
特点：外界杂物极易侵入，且润滑不良，工作条件不好，齿轮极 易磨损，故只宜用于低速传动。
②半开式：齿轮传动有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分侵 入油池中；
特点：工作条件较开式有所改善，但仍不能做到严密防护外界 杂物的侵入；
②提高齿面硬度，降低齿面粗糙度
③采用清洁的润滑油
齿轮传动的失效形式及设计准则
3、齿面点蚀
(1)原因：接触应力作用下，齿面出现初始裂纹，润滑油在接触 压力作用下挤入裂纹，促使裂纹扩展，使零件表层金属脱落， 在轮齿表面形成麻点状损伤； (2)现象：齿面疲劳点蚀首先出现在齿面节线偏齿根侧，因为，节 线附近齿面相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，且节线处 同时参与啮合的轮齿对数少，接触应力大
(3)危害： 传动失效 需进行齿根弯曲疲劳强度计算
齿轮传动的失效形式及设计准则
(4)提高轮齿抗折断能力措施
①加大齿根过度圆角半径及消除加工刀痕，从而降低应力集中 ②提高轴及支承件的刚性，使齿轮接触线上受力较为均匀 ③采取合适的热处理工艺，使齿轮材料具有足够的韧性 ④采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理 ⑤正变位齿轮
齿轮传动的失效形式及设计准则
②齿根疲劳折断：正常工况下的主要原因 轮齿受交变载荷时，齿根处产生的弯曲应力最大 齿根过渡部分截面突变及加工刀痕—大的应力集中 使得齿根产生疲劳裂纹—扩展—轮齿疲劳断裂 此时，断口部分已氧化，颜色发暗
(2)现象 直齿轮：沿齿根整体断裂
发生部位：齿根 斜齿轮：沿齿根斜向齿顶部分折断
齿轮传动的失效形式及设计准则
2、齿面磨损
(1)原因：外界杂质进入啮合面，齿面被逐渐磨损而导致报废—磨粒 磨损
(2)危害：磨损引起齿廓变形，齿厚减薄，产生震动和噪声，甚至轮
齿过薄而断裂 (3)现象：齿面磨损，齿形变瘦
(4)发生场合：常发生于润滑不良的开式齿轮传动
(5)提高抗磨粒磨损措施
①开式
闭式(最有效方法)
低速重载齿轮传动(v<4m/s)，由于啮合处局部压力很高，使油膜 破裂粘着，产生齿面冷胶合
(2)现象及场合 传动时齿面瞬时温度越高，相对滑动速度越大的地方(齿顶和齿根) 越易发生胶合
齿轮传动的失效形式及设计准则
(3)危害：齿面胶合使齿面产生划痕，从而引起振动和噪音，导致 传动失效 (4)提高抗胶合的措施 ①采用抗胶合能力强的润滑油(如硫化油)，在润滑油中加入极压添 加剂 ②采用正变位齿轮，或减小模数以降低齿高来减小滑动速度 ③提高齿面硬度，降低齿面粗糙度 ④采用抗胶合能力强的齿轮材料等
相交轴（锥齿轮） 交错轴
(2)按齿向分 直齿轮传动
概述
斜齿轮传动
人字齿传动பைடு நூலகம்
(3)按齿廓分 渐开线齿廓
摆线齿廓
圆弧齿廓
(4)按用途分 动力齿轮传动：以动力传输为主，常为高速重载或
低速重载传动
传动齿轮传动：以传达准确为主，一般为轻载高精
度传动
(5)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
概述
2、传动比i和齿数比u 传动比：i n主 z从 d从
n从 z主 d主
齿数比： u z 2 1
z1
b1
b2
减速传动：i u
增速传动：i 1 u
3、齿宽和齿宽系数
齿宽系数：d
b d1
或a
b a
齿宽： bdd1或 baa
一般：
大齿轮宽： b2 b（应圆整） 小齿轮宽： b1b2(5~1)0 mm
§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则
一、失效形式 齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其常见的失效形式有：
轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合和塑性变形五种。齿轮 其他部分(如齿圈、轮辐、轮毂等)失效很少发生，通常按经验设计。
1、轮齿折断
(1)产生原因及类型 ①突然断裂：轮齿受到突然过载或轮齿严重磨损后齿厚过分减薄 使轮齿折断或剪断 此时，断口均为新断口，发亮
第十章 齿轮传动
本章学习要求： 1、熟悉齿轮传动的特点及应用 2、掌握不同条件下齿轮传动的失效形式，设计准则，具体设 计方法； 3、掌握不同类型、不同尺寸齿轮的结构设计 复习： 1、渐开线的特点 2、齿轮传动特点、正确啮合和连续传动条件 3、齿轮基本参数计算 重点：标准直齿圆柱齿轮传动的设计原理和强度计算方法