齿轮传动特点
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§10—1 一 齿轮传动的特点
概
述
工作可靠，传动比稳定，结构紧凑， 工作可靠，传动比稳定，结构紧凑， 效率高，寿命长。 效率高，寿命长。
二 齿轮传动的分类 (按工作条件分类 齿轮传动的分类: 按工作条件分类 按工作条件分类) ┌ 闭式传动 ┌软齿面 软齿面 └ 开式传动 (半开式传动） 半开式传动） 半开式传动
靠近节线的齿根表面有点状脱落， 靠近节线的齿根表面有点状脱落， 有点状脱落 出现凹坑——点蚀 出现凹坑 点蚀 原因： 原因：⑴ 交变的σH反复作用→裂纹扩展 ⑵ 摩擦力的作用→带动表面材料 ⑶ 油压的作用→促使裂纹扩展
3.齿面胶合 (高速、重载) 齿面胶合
压力大、温度高 润滑失效 表面粘连→沿运动方 润滑失效→表面粘连 压力大、温度高→润滑失效 表面粘连 沿运动方 向撕裂
(四). 钢制齿轮加工工艺过程 四
软齿面齿轮： 软齿面齿轮 坯料→热(正、调)→切齿(一般8级、精切7级) 硬齿面齿轮： 硬齿面齿轮： 坯料→热(正)→切齿→表面硬化处理(淬火、氰化、 氮化)→精加工（磨齿）
§10—3 齿轮的材料及其选择原则 (一). 对齿轮材料的基本要求 一
1.齿面要硬, 齿芯要韧 2.易于加工及热处理 3.软齿面齿轮齿面配对硬度差为30~50HBS
(二). 常用的齿轮材料 二 1.钢——含碳量为0.1％～0.6％→常用 钢 →性能最好(可通过热处理提高机械性能) 锻钢——钢材经锻造, 性能提高→最常用 ⑴ 锻钢 45、35SiMn、42SiMn、40Cr、35CrMo (2)铸钢 铸钢——齿轮较大(d≥400～600)时采用 铸钢 ZG310-570、ZG340-640 成本高
4. 齿面磨损 (开式)
油不净→磨料磨损 齿形破坏 油不净 磨料磨损→齿形破坏 磨料磨损 →齿根减薄（根部严重）→断齿 齿根减薄（ 齿根减薄 根部严重） 断齿
5. 塑性变形
应力过大→材料屈服 塑性流动 齿面变形 应力过大 材料屈服→塑性流动 →齿面变形 材料屈服
(二) 设计准则 二 防齿面点蚀→ 齿面接触疲劳强度计算→求尺寸d 或a 防齿面点蚀 齿面接触疲劳强度
限制接触应力 防轮齿折断→齿根弯曲疲劳强度计算→求模数ｍ 防轮齿折断 齿根弯曲疲劳强度 限制弯曲应力 闭式软齿面——以保证接触疲劳强度为主 以保证接触 闭式软齿面 以保证接触疲劳强度为主 闭式硬 以保证弯曲 闭式硬齿面 ——以保证弯曲疲劳强度为主 以保证弯曲疲劳强度为主 开式传动——以保证弯曲疲劳强度为准则 以保证弯曲疲劳强度为准则 开式传动 以保证弯曲
└硬齿面 硬齿面 HBS≤350 HBS＞350 ＞
§10—2 轮齿的失效形式及计算准则 (一)轮齿的失效形式 一 轮齿的失效形式 1.轮齿折断 轮齿折断（开式或硬齿） 轮齿折断 疲劳折断→ 全齿折断 疲劳折断 ┌全齿折断 (直齿齿根裂纹扩展所至） └缺角 (斜齿接触线为斜线) 缺角 过载折断← 过载折断 （脆性（铸铁或硬齿）加冲击） ） 2. 齿面点蚀 齿面点蚀（闭式软齿面）
2. 铸铁 铸铁－用于开式、低速齿轮，强度差，易成型 灰口铸铁—— HT200、HT300 ⑴灰口铸铁 球墨铸铁—— QT500-7 ⑵球墨铸铁 3.非金属材料 非金属材料——用于小功率、速度高→低噪音 非金属软齿面 正火、调质 两轮材料相同时，采用不同的热处理 硬齿面： 碳钢－渗碳＋ 硬齿面 低碳钢－渗碳＋淬火 碳钢－ 中碳钢－表面淬火
概
述
工作可靠，传动比稳定，结构紧凑， 工作可靠，传动比稳定，结构紧凑， 效率高，寿命长。 效率高，寿命长。
二 齿轮传动的分类 (按工作条件分类 齿轮传动的分类: 按工作条件分类 按工作条件分类) ┌ 闭式传动 ┌软齿面 软齿面 └ 开式传动 (半开式传动） 半开式传动） 半开式传动
靠近节线的齿根表面有点状脱落， 靠近节线的齿根表面有点状脱落， 有点状脱落 出现凹坑——点蚀 出现凹坑 点蚀 原因： 原因：⑴ 交变的σH反复作用→裂纹扩展 ⑵ 摩擦力的作用→带动表面材料 ⑶ 油压的作用→促使裂纹扩展
3.齿面胶合 (高速、重载) 齿面胶合
压力大、温度高 润滑失效 表面粘连→沿运动方 润滑失效→表面粘连 压力大、温度高→润滑失效 表面粘连 沿运动方 向撕裂
(四). 钢制齿轮加工工艺过程 四
软齿面齿轮： 软齿面齿轮 坯料→热(正、调)→切齿(一般8级、精切7级) 硬齿面齿轮： 硬齿面齿轮： 坯料→热(正)→切齿→表面硬化处理(淬火、氰化、 氮化)→精加工（磨齿）
§10—3 齿轮的材料及其选择原则 (一). 对齿轮材料的基本要求 一
1.齿面要硬, 齿芯要韧 2.易于加工及热处理 3.软齿面齿轮齿面配对硬度差为30~50HBS
(二). 常用的齿轮材料 二 1.钢——含碳量为0.1％～0.6％→常用 钢 →性能最好(可通过热处理提高机械性能) 锻钢——钢材经锻造, 性能提高→最常用 ⑴ 锻钢 45、35SiMn、42SiMn、40Cr、35CrMo (2)铸钢 铸钢——齿轮较大(d≥400～600)时采用 铸钢 ZG310-570、ZG340-640 成本高
4. 齿面磨损 (开式)
油不净→磨料磨损 齿形破坏 油不净 磨料磨损→齿形破坏 磨料磨损 →齿根减薄（根部严重）→断齿 齿根减薄（ 齿根减薄 根部严重） 断齿
5. 塑性变形
应力过大→材料屈服 塑性流动 齿面变形 应力过大 材料屈服→塑性流动 →齿面变形 材料屈服
(二) 设计准则 二 防齿面点蚀→ 齿面接触疲劳强度计算→求尺寸d 或a 防齿面点蚀 齿面接触疲劳强度
限制接触应力 防轮齿折断→齿根弯曲疲劳强度计算→求模数ｍ 防轮齿折断 齿根弯曲疲劳强度 限制弯曲应力 闭式软齿面——以保证接触疲劳强度为主 以保证接触 闭式软齿面 以保证接触疲劳强度为主 闭式硬 以保证弯曲 闭式硬齿面 ——以保证弯曲疲劳强度为主 以保证弯曲疲劳强度为主 开式传动——以保证弯曲疲劳强度为准则 以保证弯曲疲劳强度为准则 开式传动 以保证弯曲
└硬齿面 硬齿面 HBS≤350 HBS＞350 ＞
§10—2 轮齿的失效形式及计算准则 (一)轮齿的失效形式 一 轮齿的失效形式 1.轮齿折断 轮齿折断（开式或硬齿） 轮齿折断 疲劳折断→ 全齿折断 疲劳折断 ┌全齿折断 (直齿齿根裂纹扩展所至） └缺角 (斜齿接触线为斜线) 缺角 过载折断← 过载折断 （脆性（铸铁或硬齿）加冲击） ） 2. 齿面点蚀 齿面点蚀（闭式软齿面）
2. 铸铁 铸铁－用于开式、低速齿轮，强度差，易成型 灰口铸铁—— HT200、HT300 ⑴灰口铸铁 球墨铸铁—— QT500-7 ⑵球墨铸铁 3.非金属材料 非金属材料——用于小功率、速度高→低噪音 非金属软齿面 正火、调质 两轮材料相同时，采用不同的热处理 硬齿面： 碳钢－渗碳＋ 硬齿面 低碳钢－渗碳＋淬火 碳钢－ 中碳钢－表面淬火