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齿轮传动设计

2011/7/8    作者:未知    来源:网络转载    阅读:2227

1  齿轮传动的失效形式及设计准则

1.1  齿轮传动的失效形式

    根据齿轮传动的工作条件不同,可以分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。开式齿轮传动的齿轮完全暴露在外边,工作时环境中的粉尘、杂物易侵入啮合齿间,润滑条件较差,轮齿容易磨损,只适宜于低速传动;闭式齿轮传动的齿轮都装在经过精确加工而且封闭严密的箱体内,因而能保证良好的润滑和工作条件。重要的齿轮传动都采用闭式传动。齿轮传动的主要失效形式有以下几类:

1.轮齿折断

2.齿面点蚀

3.齿面胶合

4.齿面磨损

5.齿面塑性变形

 1.2  齿轮传动的设计准则

齿轮传动设计准则要求可以概括为:分析具体的工作条件,判断可能发生的主要失效形式,以确定相应的设计准则。

 2  齿轮材料及热处理

 2.1  齿轮材料

为了保证齿轮工作的可靠性,提高其使用寿命,齿轮的材料及其热处理应根据工作条件和材料的特点来选取。齿轮材料的基本要求有以下几个方面:

1.         齿面有足够的硬度和耐磨性;

2.         轮齿有足够的抗弯曲强度和冲击韧性;

3.         易于加工和热处理,从而改善材料的机械性能,提高齿面硬度,发挥材料的潜力。

 2.2  齿轮的热处理方法

简而言之,钢制齿轮热处理方法:调质、正火、整体淬火、表面淬火、渗碳、渗氮。

 3  齿轮传动精度

齿轮传动可应用于多种场合,根据不同的工作条件,对齿轮传动的基本使用要求,可概括为以下四个方面:

1.传递运动的准确性

从理论上讲,用渐开线作轮齿的工作齿廊,可使其在传动中传动比为一常数,以保证精确地传递运动。但齿轮在加工和安装中都会产生误差,因此,实际齿轮在传动中难以保持传动比恒定。为保证齿轮传递运动的准确性,要求齿轮在一转范围内,齿轮的最大转角误差应限制在一定的范围内。

2.传动的平稳性

要求齿轮传动的瞬时传动比变化不要过大

3.载荷分布的均匀性

    要求齿轮啮合时齿面接触良好。若齿面的接触精度差就会引起载荷集中,使齿面局部失效,影响齿轮的使用寿命。

4.齿侧间隙

    要求齿轮啮合时,非工作表面间应留有一定的间隙,以便储存润滑油,补偿齿轮的制造和安装误差以及受力变形等影响,从而保证传动灵活。

 4  直齿圆柱齿轮传动的强度计算

    本节给大家介绍直齿圆柱齿轮传动的强度计算。

 4.1 受力分析

进行齿轮的强度计算,首先要知道轮齿上的受力,因此要对齿轮进行受力分析。在下图中,如果忽略齿面间的摩擦力,则沿啮合线作用在齿面上的法向载荷齿轮传动设计垂直于齿面,法向力齿轮传动设计可分解为圆周力齿轮传动设计和径向力齿轮传动设计

                              齿轮传动设计

式中  齿轮传动设计——小齿轮分度圆直径,mm;

  齿轮传动设计——分度圆压力角;

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