第十二章齿轮传动 12.1概 迷 齿轮传动是机械传动中最主要的传动形式之 是本课程重点章节之一。研究齿轮传动首先 齿轮失效形式出发,分析各种失效的原因,从而 找出各种相应的防止措施和计算准则。 121.1齿轮传动的优缺点 优点: 缺点: 效率高; 制造和安装精度要求 结构紧凑; 高,价格贵; 工作可靠,寿命长 振动和噪声较大; 具有稳定的传动比; 不宜用于传动距离过 承载能力高,传递功率大的场合。 和转速适用范围广;
优点： 效率高； 结构紧凑； 工作可靠，寿命长； 具有稳定的传动比； 承载能力高，传递功率 和转速适用范围广； 缺点： 制造和安装精度要求 高，价格贵； 振动和噪声较大； 不宜用于传动距离过 大的场合。 第十二章 齿 轮 传 动 12.1 概 述 齿轮传动是机械传动中最主要的传动形式之 一，是本课程重点章节之一。研究齿轮传动首先 齿轮失效形式出发，分析各种失效的原因，从而 找出各种相应的防止措施和计算准则。 12.1.1 齿轮传动的优缺点
1212分类 按轴的布置方式分 平行轴齿轮传动,相交轴齿轮传动,交错轴齿 轮传动; 按齿线相对于齿轮母线方向分 直齿,斜齿,人字齿,曲线齿; 按齿轮传动工作条件分 开式:齿轮外露,不能防尘、周期润滑、精度低 半开式:齿轮浸入油池、外装护罩、防尘性差 闭式:封闭在箱体内,安装精度高、润滑条件好 按齿廓曲线分 渐开线齿,摆线齿,圆弧齿 按齿面硬度分 软齿面(≤350HB),硬齿面(>350HB)
12.1.2 分类 按轴的布置方式分 平行轴齿轮传动，相交轴齿轮传动，交错轴齿 轮传动； 按齿线相对于齿轮母线方向分 直齿，斜齿，人字齿，曲线齿； 按齿轮传动工作条件分 开式：齿轮外露，不能防尘、周期润滑、精度低 半开式：齿轮浸入油池、外装护罩、防尘性差 闭式：封闭在箱体内，安装精度高、润滑条件好 按齿廓曲线分 渐开线齿，摆线齿，圆弧齿 按齿面硬度分 软齿面（≤350HB），硬齿面（>350HB）
1213基本要求 传动平稳,承载能力高。 12.2齿轮传动的主要参数 1221主要参数 基本齿廓 搜型淅开雄圆柱蓝轮和直齿锥齿轮甚本齿廓 准模数m0 mm 炒心的用越列齿数比为齿轮传动中的大齿轮齿 数与小菡轮齿数之比。610012110202035 400 500 630 80010001250160 2000 2500 变位系 140 225 3554505607109001120 1400t8002240 ②优先采用第一系列,括号内的模敷尽可能不用
12.1.3 基本要求 传动平稳，承载能力高。 12.2 齿轮传动的主要参数 12.2.1 主要参数 基本齿廓 模数 中心距 传动比、齿数比 齿数比为齿轮传动中的大齿轮齿 数与小齿轮齿数之比。 变位系数
1222精度等级的选择 12个精度等级 1~2级为待发展的精度等级,3~5级为高精度等级 68级为中等精度等级,912级为低精度等级。 个公差组 第一公差组考虑运动准确性 第二公差组考虑传动平稳性 125某些机中齿轮传动精度等级的常用范国 衰126动力齿轮传动的最大國局速度 s 精度等级 圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 宜齿 斜齿 直齿 曲线齿 5級和以上 ≥15 ≥30 ≥12 6级 <15 <30 <l2 <10 <15 <8 <10 8级 6 <10 <4 9级 <2 <4 <1.5 <3 ①锥齿轮传动的国周遠度按平均直径计算。 矿山用卷扬机 农业机被
12.2.2 精度等级的选择 12个精度等级 1~2级为待发展的精度等级， 3~5级为高精度等级， 6~8级为中等精度等级，9~12级为低精度等级。 三个公差组 第一公差组 考虑运动准确性 第二公差组 考虑传动平稳性 第三公差组 考虑载荷分布均匀性
12.3齿轮传动的失效形式 (O)(c 齿轮轮齿受载及折断 轮齿折断
12.3.1轮齿折断 12.3 齿轮传动的失效形式 按装置形式 开式、半开式、闭式； 按使用情况 低速、高速、轻载、重载； 按齿轮材料的性能及热处理工艺的不同 轮齿 有较脆、较韧 齿面有较硬、较软。 失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、 齿面磨损、齿面塑性变形。 疲劳折断 过载折断 起始于轮齿受拉应力一侧 措施：增大齿根圆角半径、增大轴及轴承的刚度、 使轮芯具有足够的韧性、提高齿面硬度、减小齿 面粗糙度、增大模数、对齿根进行喷丸或碾压等 强化处理等
总结 齿根穹曲疲劳折断(轮齿折断)轮齿在变应力 作用下,齿根受载大;又由于在齿根圆角处产 生应力集中,轮齿长期工作后,当危险截面的 弯曲应力超过材料的许用弯曲应力时,齿根出 现疲劳裂纹,裂纹扩展后产生齿根断裂。由于 轮齿材料对拉应力敏感,故疲棼裂紋往筏从齿 根受拉侧开始产生
总 结 齿根弯曲疲劳折断（轮齿折断）轮齿在变应力 作用下，齿根受载大；又由于在齿根圆角处产 生应力集中，轮齿长期工作后，当危险截面的 弯曲应力超过材料的许用弯曲应力时，齿根出 现疲劳裂纹，裂纹扩展后产生齿根断裂。由于 轮齿材料对拉应力敏感，故疲劳裂纹往往从齿 根受拉侧开始产生
12.3.2齿面接触疲劳磨损(点蚀) 点蚀常发生于闭式软齿面(HB350)传动中 初始裂纹 齿面 润滑油(6(((D
点蚀常发生于闭式软齿面（HB≤350）传动中 点蚀的形成与润滑油的存在密切相关 12.3.2 齿面接触疲劳磨损（点蚀） 收敛性点蚀，扩展性点蚀。 点蚀首先出现在节线附近的齿根表面上 总结：轮齿工作时齿面受脉动循环变化的接触应 力，在接触应力的反复作用下，当最大接触应力 超过材料的许用接触应力时，齿面就出现疲劳裂 纹，并由于有润滑油进入裂纹，将产生很高的油 压，促使裂纹扩展，最终形成点蚀
原因 1)节线附近常为单齿对啮合区,轮齿受力 与接触应力最大; 2)节线处齿廓相对滑动速度低,润滑不良, 不宜形成油膜,摩擦力较大; 3)润滑油挤入裂纹,使裂纹扩张。 现象 金属微粒剥落,产生的麻点状剥蚀损伤现象 措施 (1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度值; (2)在许可范围内采用大的变位系数和,增 大综合曲率半径; (3)采用粘度较高的润滑油
原 因 1） 节线附近常为单齿对啮合区，轮齿受力 与接触应力最大； 2） 节线处齿廓相对滑动速度低，润滑不良， 不宜形成油膜，摩擦力较大； 3） 润滑油挤入裂纹，使裂纹扩张。 现 象 金属微粒剥落，产生的麻点状剥蚀损伤现象。 措 施 （1）提高齿面硬度和降低表面粗糙度值； （2）在许可范围内采用大的变位系数和，增 大综合曲率半径； （3）采用粘度较高的润滑油