第14章 齒輪傳動3

化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)電工程學(xué)院魏鶴琳weihl@第一節(jié)齒輪傳動的特點(diǎn)和類型第三節(jié)漸開線齒廓

第四節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本尺寸

第五節(jié)漸開線齒輪的嚙合

第六節(jié)輪齒的根切及最少齒數(shù)

第七節(jié)齒輪的失效形式和強(qiáng)度計(jì)算

第14

章齒輪傳動第二節(jié)齒廓嚙合基本定律第六節(jié)輪齒的根切及最少齒數(shù)化工機(jī)械基礎(chǔ)第七節(jié)齒輪的失效形式和強(qiáng)度計(jì)算

上節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容漸開線齒輪的基本參數(shù)1.齒數(shù)Z—整數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪最少齒數(shù)為17)2.模數(shù)m—圓柱齒輪模數(shù)系列3.壓力角a—2004.齒頂高系數(shù)ha*

正常齒制ha*=1.0

短齒制ha*=0.85.頂隙系數(shù)C*

正常齒制C*=0.25

短齒制C*=0.3o§14-4

標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸1．齒輪各部分的名稱和符號齒頂圓ra，da齒根圓rf，df齒厚任意圓齒厚si分度圓齒厚s齒槽寬任意圓齒槽寬ei分度圓齒槽寬e齒距任意圓齒距pi=si+ei分度圓齒距p=s+e分度圓r，d齒頂，齒頂高h(yuǎn)a齒根，齒根高h(yuǎn)f齒全高h(yuǎn)=ha+hf基圓rb，dbpnrhahfhrbBppbsesieirfpira標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱外齒輪基圓齒距Pb、Pn上節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本概念標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝一齒輪的模數(shù)、分度圓、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)均為標(biāo)準(zhǔn)值,且分度圓上齒厚與齒槽寬相等幾何尺寸計(jì)算公式表14-3上節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容漸開線齒輪的傳動條件正確嚙合條件：連續(xù)傳動條件：第六節(jié)漸開線齒輪的切齒原理

一、仿形法刀具：圓盤銑刀、指狀銑刀特點(diǎn)：精度低、效率低，所需刀具數(shù)量多，但加工設(shè)備簡單，用于單件小批量生產(chǎn)。二、范成法原理：利用齒輪與齒輪嚙合或齒輪與齒條嚙合時(shí)，其齒廓互為共軛的包絡(luò)線。刀具：齒輪插刀、齒條插刀、齒輪滾刀圖示特點(diǎn)：加工精度高、生產(chǎn)率高，應(yīng)用廣泛。課本第206頁

齒輪插刀插外齒齒輪插刀插內(nèi)齒

齒條插刀插齒滾齒二、根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)課本第208頁極限嚙合點(diǎn)N1實(shí)際嚙合點(diǎn)B2若刀具頂線超過嚙合線與被加工齒輪基圓切點(diǎn)N1,則刀刃會切去一部分已加工出的齒輪根部齒廓,這種現(xiàn)象叫根切ha=ha*mα=200,ha*=1,Zmin=17課本第208頁O1''O1O'C根切產(chǎn)生的原因根切的后果避免根切的方法刀具頂線超過嚙合線與被加工齒輪基圓切點(diǎn)N1,則刀刃會切去一部分已加工出的齒輪根部齒廓課本第208頁變位齒輪X>0正變位齒輪X<0負(fù)變位齒輪1.加工齒數(shù)小于Zmin的齒輪2.調(diào)整中心距(a'>aa'<a)與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比,正變位直齒圓柱齒輪的下列參數(shù),哪些不變,哪些改變?m、α、d、s、e、db

、p、hf

、ha

、da

、

df與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比,負(fù)變位直齒圓柱齒輪的下列參數(shù),哪些不變,哪些改變?第七節(jié)輪齒失效和齒輪材料一、輪齒失效1.輪齒折斷：疲勞折斷—齒根的彎曲疲勞應(yīng)力

過載折斷---意外嚴(yán)重過載2.齒面點(diǎn)蝕：齒面嚙合點(diǎn)處的脈動循環(huán)的接觸應(yīng)力，產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋的擴(kuò)展導(dǎo)致金屬微粒剝落，形成凹坑。影響輪齒的正常嚙合，產(chǎn)生沖擊和噪聲。3.齒面磨損：齒廓間的相對滑動，在載荷作用下會引起齒面磨損。使齒面漸開線齒形失真，引起振動、沖擊和噪聲。課本第209頁4.齒面膠合：潤滑不良使金屬面直接接觸，熔焊后撕裂。5.齒面塑形變形：重載使較軟齒面產(chǎn)生局部塑性變形。主動輪被拉出溝從動輪被擠出棱失效形式發(fā)生部位發(fā)生原因發(fā)生場合輪齒折斷齒根部位交變彎曲應(yīng)力嚴(yán)重過載所有齒輪齒面點(diǎn)蝕節(jié)線附近交變接觸應(yīng)力軟齒面閉式傳動齒面磨損齒面相對滑動開式傳動齒面膠合齒面相對滑動,局部高溫高速重載齒面塑性變形齒面齒面硬度不足低速重載

基本要求：齒面硬，齒芯韌,小齒輪硬度高于大齒輪常用材料：優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、鑄鋼、鑄鐵、有色金屬、塑料等

常見的鍛鋼齒輪分為：

1)軟齒面齒輪(≤350HBS)用45、40Cr、35SiMn等鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理或正火處理。這類齒輪制造較簡便，多用于對強(qiáng)度、速度和精度要求不高的一般機(jī)械中。

2)硬齒面齒輪(硬度>350HBS)用45、40Cr等中碳鋼和中碳合金鋼經(jīng)表面淬火或整體淬火，另外也常用20、20Cr等低碳鋼和低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理。這類齒輪精度高，多用于高速、重載及精密機(jī)械中。二、齒輪材料課本第160頁

作用力Fn沿公法線方向分

解為圓周力Ft和徑向力Fr

二、計(jì)算載荷F=KFnK:載荷系數(shù)

第八節(jié)直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算

一、受力分析

課本第211頁三、齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度輪齒在法向力Fn的作用下，危險(xiǎn)截面在齒根，產(chǎn)生三種應(yīng)力：彎曲應(yīng)力剪應(yīng)力壓應(yīng)力以彎曲應(yīng)力為主。課本第213頁四、齒面接觸疲勞強(qiáng)度課本第213頁本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容漸開線齒輪的根切根切現(xiàn)象最少齒數(shù)若刀具頂線超過嚙合線與被加工齒輪基圓切點(diǎn)N1,則刀刃將會切去一部分已加工出的齒輪根部齒廓,這種現(xiàn)象叫根切變位齒輪1.加工齒數(shù)小于Zmin的齒輪2.調(diào)整中心距(a'>aa'<a)失效形式發(fā)生部位發(fā)生原因發(fā)生場合輪齒折斷齒根部位交變彎曲應(yīng)力嚴(yán)重過載所有齒輪齒面點(diǎn)蝕節(jié)線附近交變接觸應(yīng)力軟齒面閉式傳動齒面磨損齒面相對滑動開式傳動齒面膠合齒面相對滑動,局部高溫高速重載齒面塑性變形齒面齒面硬度不足低速重載上節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容漸開線的形成和性質(zhì)1、2、BK是漸開線上K點(diǎn)的法線，切點(diǎn)B就是漸開線上K點(diǎn)的曲率中心，線段BK為K點(diǎn)的曲率半徑。3、基圓內(nèi)無漸開線4、漸開線的形狀決定于基圓的大小?；鶊A半徑愈大漸開線愈