齿轮传动机构简介概要

盘式齿轮
e>2m，da≤160mm
二、腹板式和轮辐式齿轮
轮辐式齿轮
400mm<da<1000mm
三、组合式的齿轮结构
轮毂与齿圈采用不同材料
第八节 齿轮传动的润滑
齿轮啮合传动时，相啮合的齿面间既有相对滑动，又承受 较高的压力，会产生摩擦和磨损，造成发热、影响齿轮的使 用寿命。因此，必须考虑齿轮的润滑，特别是高速齿轮的润 滑更应给予足够的重视。良好的润滑可提高效率，减少磨损， 还可以起散热及防锈蚀等作用。
5、齿面塑性变形
二、设计准则
按传动工作条件分：闭式齿轮传动 开式齿轮传动
按齿面硬度分：软齿面（硬度≤350HBS） 硬齿面（硬度＞350HBS）
对闭式齿轮传动：软齿面时，主要的失效形式 为齿面点蚀，通常按齿面接触疲劳强度设计，再按 齿根弯曲疲劳强度校核。
第二节 齿轮常用材料及热处理
一、常用的齿轮材料
48~55 56~62
高速中载、承受冲击载 荷的齿轮。如汽车、拖 拉机中的重要齿轮
齿轮材料的选择原则：
钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS 原因：1）小齿轮齿根强度较弱
2）小齿轮的应力循环次数较多
第三节 齿轮传动精度简介
一、精度等级
渐开线圆柱齿轮有12个精度等级，第1级最高，12级最低 一般常用7～8级。高速、分度要求高时选用6级，低速要求不高 的可用9级。 齿轮每个精度等级划分为三个公差组。第Ⅰ公差组影响运动准确 性、第Ⅱ组公差组影响传动平稳性，第Ⅲ组公差组影响载荷分布 均匀性。
四、齿面接触疲劳强度计算
接触疲劳强度的校核公式
接触疲劳强度的设计公式
H ZE Z ZH
KFt bd1
u 1 u
[ ]H
2
d1
3
2K d
u
u
1
Z
H ZEZ
[ ]H
五、设计参数的选择及许用应力
第五节 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析
圆周力Ft—主反从同百度文库径向力Fr—指向各自的轮心
材料
牌号
热处理方法
硬度 齿芯 HBS
35
150~180
45
正火
169~217
50 优质碳素钢 45
180~220 217~255
40Cr 45
调质
241~286 217~255
40Cr
241~286
合金钢
20Cr 渗碳淬火
ZG55
179~207
齿面 HRC
应用举例
低速轻载的齿轮或中速 中载的大齿轮
40~50
1.2~1.6 1.6~1.8 1.8~2.0
大冲击
1.6~1.8 1.9~2.1 2.2~2.4
三、根弯曲疲劳强度计算
齿根处的弯曲强度最弱。计算时设全部载荷由一对 齿承担，且载荷作用于齿顶，将轮齿看作悬臂梁，其 危险截面可用30o切线法确定，即作与轮齿对称中心线 成30o夹角并与齿根过渡曲线相切的两条直线，连接两 切点的截面即为齿根的危险截面。
力的方向：
Ft——主反从同 Fr——指向各自的轴线 Fa——指向大端
力的大小：Ft1 2T / dm1 Ft2 Fa1 Fr2
Fr1 Fa2
二、齿面接触疲劳强度计算
按平均当量齿轮来计算
H ZEZH
4.7 KT1 R (1 0.5R )2 d13u
≤ H
2
d1 ≥
3
4.7KT1
R 1 0.5 R
一、润滑方式
1、V<12m/s——浸油润滑 2、V>12m/s——喷油润滑
二、润滑油的选择
二、齿侧间隙
标准中规定渐开线齿轮齿侧偏差有14种。每一种都相应的公差 可查有关手册。齿侧主要考虑轮齿的变形和膨胀，同时为了便于 润滑。
第四节 标准直圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析 图6-6所示为齿轮啮合传动时主动齿轮的受力情况，不
考虑摩擦力时，轮齿所受总作用力Fn将沿着啮合线方向， Fn称为法向力。Fn在分度圆上可分解为切于分度圆的切向 力Ft和沿半径方向并指向轮心的径向力Fr 。
2 u
ZEZH
H
三、齿根弯曲疲劳强度计算
按齿宽中点背锥展开的当量直齿圆柱齿轮进行弯曲强度计算
F
R
4.7KT1 1 0.5 R 2 z12m3
u2
YFS 1
≤
F
m≥
4.7KT1
3
R 1 0.5 R 2 z12 F
u2
YFS 1
第七节 齿轮的结构设计
1、齿轮轴和盘式齿轮
e<2mt（<1.6m—锥齿）
轴向力Fa—主动轮的左右手螺旋定则
根据主动轮轮齿的齿向（左旋或右旋）伸左手或右手， 四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动 轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。
力的大小 ： 圆周力
轴向力
2T Ft d1
Fa Ft tg
8 20
径向力
Fr
Ft
cos
tg
三、齿根弯曲疲劳强度
F
=
1.6KT1 cos
bmn 2 z1 YFS
≤
F
mn ≥
二、齿面接触疲劳强度计算
1.6KT1 cos2 YFS
3
d z12 [ F ]
σH =
ZE ZH Z
2KT1(u 1) bd12u
650
KT1(u 1) bd12u
≤
H
2
d1 ≥
3
650
H
KT1 u 1
d u
第六节 标准圆锥齿轮传动的强度计算 一、轮齿的受力分析
第六章 齿轮传动
第一节 齿轮传动的失效形式与设计准则
一、齿轮传动的失效形式
齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿 是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发 生在轮齿上。主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、 齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
1、轮齿折断 2、齿面疲劳点蚀
3、齿面磨损
4、齿面胶合
根据作用力与反作用力原理，Ft1=-Ft2，Ft1是主动轮上 的工作阻力，故其方向与主动轮的转向相反，Ft2是
从动轮上的驱动力，其方向与从动轮的转向相同。径 向力Fr—指向各自的轮心
二、载荷与载荷系数
Fnc KFn
原动机
电动机 多缸内燃机 单缸内燃机
工作机的载荷特性
均匀、轻微冲击 中等冲击
1~1.2 1.2~1.6 1.6~1.8