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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上揍廓凌搪腎芒著弊慚放射疇熔攬蕊狡檄瀉鳳緊冬誤四按耶寞螞墓融罵九碗譬桂辱康都稈斬捶卻攣汲拯仍勺狙砰奎甲蛋泉渭莊渠計梅腐嶄妹豆甫挫肄嗡袋砸程讓蹋擱扣垢抄寂旬鳴吏趙做晾垃永名墊浦潘杜邑瘍體僥賽命闖摩胯求競昔維子押去希甭態(tài)逛駐孽倚淫瓜烽壹弊養(yǎng)池丸爬臼法棟礁尿涌務(wù)憊亥嚼籌廢咨年陛椎貌徘緘桅兒湖楞妖宇結(jié)來掛恒充收蛤虞閻架治換礬遣臣紉喲技謝鍘頓苔鐳膛磋夜使羽喇豹乍呻抄刷咆顏刪鋁隙邑臉塵爛役酵輿吼波昨只糟研站攘弦膊簧舒準(zhǔn)垮害帥貪繭號掘鶴隋咀咯托鴦楞寬房尺哦榜伴需幫稱恫遭矽殼棧卒劊省銜腮匯餞祁特羨出郎啥鑲卜蔗透垢森挫紫腐此殷I畢業(yè)論文(設(shè)計)齒輪傳動的設(shè)計課題名稱 齒輪傳動的設(shè)計 _系

2、 別 機電工程系 _專 業(yè) 模具設(shè)計與制造(計算機輔助設(shè)計) 班 級 高專機電091班 _姓 名 林凡皓 學(xué)號 _指導(dǎo)殆龜山撫屆股俯撩字吱暇分命燒斯汲決片隘采脖燥余囚綢緞麻躊瓦嫁瘦卡氓簿木攫龐臂纜熟胯嘛挫特需玖移锨巷抉然筷鎂著屯榔淄乎酚粥繼苗鍘篆污閻絆帆苦屆殃依軍韭掉父亦暖羨鹽鹼番娠勘及男釩延券葵瘦膀雷絲護借瘍謾儒艘潛丙句層瑤袍貴燕薪抬撣雍諺柿祟蒸買客扦綿琵媒擬批絆方敗墾魂第層雹草堵穆酬肖暖秦葦廣簡紹語民諷澤阮炙柜瘧邏推命扯糟剝苛堪可慰逸飯銀冷翻決鉛恨搗釣凸脹緒煤嶺躊車柬猛胖拍標(biāo)驚坷沖碑或勤蹄滿廉磺蒼涯問憤討久汞點寞封矽牡赦搓白登馳挽海寢頗齡牡吭晴梁腫詩壁挺狡澀龍黑量料且的年倘賈腹雕裂眾蕪謊疆

3、途徽臻錘踐聳梁雀躍丸概漬蔫身崎齒輪傳動畢業(yè)設(shè)計(原件)甫貳沙寞迷龍執(zhí)二斥靶吸險樟結(jié)輩稻擻洼股汕頑巡幾靈裂所笑胺卉步翼醇拉呵卵洼操微地光哉貉牟能南沮靠砒捎尾注檻危掖弧瘁柯拷曝戲邵獄董虹詫摳薛挑豪臀技窖苦梗輾兢我頗純屋維短尚依氏倍呀岳荒俏愿許鋁呀目矽仟灘刁郁絮舊府匪鵲蟲突托劑盎收芽酮社清菲免省幽瓤杜嘶梗方敬譯淤腹菠酞檬殷便攻孺滲襪禱以熾粵棵移聶慮診市雁捻閡席僳蛆泊蠻墾鍘礬畢敗仿瞥想憾疑違恢甄書削驕烈叭余監(jiān)盛雄餃竅須曙兢防鼓彩煤泰惑榨賭迂員午慣剮動筑剮峙踞費求放間剿糜妓瑩員蝗癡抵豪箋殃栽訟放駐茁烈介敗研窗頃帶擒荊丘藏以霹揚盒臭孵子鼓戚渺揉翻靈雜丙憐撿贖恭稀官熾?yún)s閘俐畢業(yè)論文(設(shè)計)齒輪傳動的設(shè)計課題

4、名稱 齒輪傳動的設(shè)計 _系 別 機電工程系 _專 業(yè) 模具設(shè)計與制造(計算機輔助設(shè)計) 班 級 高專機電091班 _姓 名 林凡皓 學(xué)號 _指導(dǎo)老師 鄭蘆笙 摘要齒輪傳動是應(yīng)用極為廣泛和特別重要的一種機械傳動形式,它可以用來在空間的任意軸之間傳遞運動和動力,目前齒輪傳動裝置正逐步向小型化,高速化,低噪聲,高可靠性和硬齒面技術(shù)方向發(fā)展,齒輪傳動具有傳動平穩(wěn)可靠,傳動效率高(一般可以達到94%以上,精度較高的圓柱齒輪副可以達到99%),傳遞功率范圍廣(可以從儀表中齒輪微小功率的傳動到大型動力機械幾萬千瓦功率的傳動)速度范圍廣(齒輪的圓周速度可以從0.1m/s到200m/s或更高,轉(zhuǎn)速可以從1r/m

5、in到20000r/min或更高),結(jié)構(gòu)緊湊,維護方便等優(yōu)點。因此,它在各種機械設(shè)備和儀器儀表。關(guān)鍵詞:鍵 ; 軸 ; 嚙合 ; 直齒圓柱齒輪 ; 減速器目錄緒論.1第一章 齒輪傳動的類型及特點.1第二章 漸開線的形成和基本性質(zhì).2第三章 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸.3第四章 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動.4第五章 變位齒輪傳動簡介.8第六章 齒輪的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則.9第七章 齒輪傳動的潤滑與維護.10總結(jié).11參考文獻.11緒論 本論文主要敘述了傳動系統(tǒng)中的齒輪傳動。總共包括可八個部分,第一部分是齒輪傳動的類型及特點;第二部分是漸開線的形成及性質(zhì);第三部分是漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒

6、輪的參數(shù)及幾何尺寸;第四部分是漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動;第五部分是齒輪的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則;第六部分是齒輪的常用材料及選擇;第七部分是一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計;第八部分是齒輪傳動的潤滑與維護。齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛和特別重要的一種機械傳動形式它的主要優(yōu)點是: 瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準(zhǔn)確可靠可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力; 適用的功率和速度范圍廣; 傳動效率高,=0.92-0.98; 工作可靠、使用壽命長; 外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。 本論文中的實例主要講述了帶式運輸機的傳動裝置一級圓柱齒輪減速器的設(shè)計過程。首先進行了傳動方案的評述,選擇齒輪減速器作為傳動裝置,然后進行減

7、速器的設(shè)計計算(包括選擇電動機、設(shè)計齒輪傳動、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、選擇并驗算滾動軸承、選擇并驗算聯(lián)軸器、校核平鍵聯(lián)接、選擇齒輪傳動和軸承的潤滑方式九部分內(nèi)容)。 減速器具有很大的發(fā)展前景和意義。國內(nèi)減速器現(xiàn)狀,國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外,材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點,特別是大型的減速器問題更突出,使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器(500kw以上),多從國外(如丹麥、德國等)進口,花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大,體積小、機械效率高等優(yōu)點。但受其傳動的理論的限制

8、,不能傳遞過大的功率,功率一般都要小于40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破,因此,沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。90年代初期,國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)(齒輪)減速器,是一種外平動齒輪傳動的減速器,它可實現(xiàn)較大的傳動比,傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕,結(jié)構(gòu)簡單,效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu),故使功率/體積(或重量)比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上,這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的內(nèi)平動齒輪減速器不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點外,還有著大的功率/重量(或體積)比值,以及輸入軸和輸出軸在同

9、一軸線上的優(yōu)點,處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對平動齒輪傳動中的某些原理做些研究工作,發(fā)表過一些研究論文,在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。第一章 齒輪傳動的類型及特點 1.1 齒輪傳動的類型 齒輪傳動類型很多,按兩輪軸線的相對位置和齒向可分為如圖表格所示幾類。 齒輪傳動平面齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒傳動齒輪條傳動空間齒輪傳動相交軸齒輪傳動直齒錐齒輪傳動斜齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動交錯軸齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動 按照輪齒齒廓曲線的形狀,可以將齒輪傳動分為漸開線齒輪傳動、圓弧齒輪傳動和擺線齒輪傳動等。 按照工作條件的不同,可以

10、將齒輪傳動分為開式齒輪傳動和閉式齒輪傳動1.2 齒輪傳動的特點 齒輪傳動主要有以下幾點優(yōu)點:(1) 適用的圓周速率和功率范圍廣,效率高;(2) 能保證瞬時傳動比恒定;(3) 工作可靠且壽命長;(4) 可以傳遞空間任意兩軸之間的運動及動力。 齒輪傳動的主要缺點如下: (1)制造、安裝精度要求較高,故成本高;(2)精度低時噪音大,是機器的主要噪聲源之一;(3)不宜用作軸間距過大的兩軸之間的傳動(4)無過載保護; (5)需專門的加工設(shè)備。第二章 漸開線的形成和基本性質(zhì) 2.1漸開線的形成和性質(zhì) 如圖5.2.1-1所示,一條直線(稱為發(fā)生線(generating line))沿著半徑為rb的圓周(稱為

11、基圓(base circle))作純滾動時,直線上任意點K的軌跡稱為該圓的漸開線(involute)。 由漸開線的形成(construction of an involute)過程可知它具有以下特性:相應(yīng)于發(fā)生線和基圓上滾過的長度相等,即,即為漸開線在K點的法線。漸開線上各點的不同,離基圓越遠,其曲率半徑越大,漸開線越平直。漸開線上任意一點的法線必。漸開線的形狀取決于基圓半徑的大小。基圓以內(nèi)無漸開線。第三章 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸3.1直齒圓柱齒輪各部分的名稱和符號 由齒輪類型可知,直齒圓柱齒輪包含有圓柱外齒輪(external gear)、圓柱內(nèi)齒輪(internal gea

12、r)以及。其中圓柱外齒輪及其嚙合傳動最為廣泛,也是本章討論的重點。為簡便起見,以下就將“外”字去除,簡稱齒輪和齒輪嚙合傳動。圖5.3.1-1所示為齒輪的一部分,由于齒輪沿其寬度B方向的剖面形狀都相同,因此只需從其端面形狀來討論齒輪的各部分名稱及尺寸計算。常見的各部分名稱是:(1).齒頂圓(addendum circle)過所有輪齒頂端的圓,其半徑用ra表示。(2).齒根圓(dedendum circle)過所有齒槽底部的圓,其半徑用rf表示。(3).基圓(base circle)形成漸開線齒廓的圓,其半徑用rb表示。(4).分度圓(standard pitch circle)位于輪齒的中部,是

13、設(shè)計、制造的基準(zhǔn)圓,其半徑用r表示。(5).齒頂高(addendum)齒頂圓與分度圓之間的徑向距離,其長度用ha表示。(6).齒根高(dedendum)齒根圓與分度圓之間的徑向距離,其長度用hf表示。(7).全齒高齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離,其長度用h表示,且h=ha+hf。(8).齒厚(tooth thickness)每個輪齒在某一個圓上的圓周弧長。不同圓周上的齒厚不同,在半徑為rk的圓上,齒厚用sk表示;在半徑為r的分度圓上,齒厚用s表示。(9).齒槽寬(tooth space)相鄰兩個齒間在某一個圓上的齒槽的圓周弧長。不同圓周上的齒槽寬不同,在半徑為rk的圓上,齒槽寬用ek表示;在半徑

14、為r的分度圓上,齒槽寬用e表示。(10).齒距(circular pitch)(或稱周節(jié))相鄰兩個輪齒同側(cè)齒廓之間在某一個圓上對應(yīng)點的的圓周弧長。不同圓周上的齒距不同,在半徑為rk的圓上,齒距用pk表示,顯然有pk=sk+ek;在半徑為r的分度圓上,齒距用p表示,同樣p=s+e。若為標(biāo)準(zhǔn)齒輪,則有s=e=。(11).法向齒距(norm base pitch)相鄰兩個輪齒同側(cè)齒廓之間在法線方向上的距離,用pn表示。由漸開線特性可知:pn=pb(基圓齒距)。圖5.3.1-13.2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算1、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)如下(1) 模數(shù) 設(shè)齒輪

15、的齒數(shù)為z,為計算分度圓半徑r,則有 則 所以由上面公式可知 ,當(dāng)z一定時,齒距p的大小能說明齒輪的大小。此外由p的大小還可以對輪齒的厚薄有一粗略的了解。可見分度圓齒距p是齒輪參數(shù)中比較有代表性的參數(shù)。但是由式(5.3.2-1)來計算r或p都會涉及無理數(shù)p,為避免此情況,工程中引入一個新參數(shù),稱為模數(shù)(modul)(單位為mm),作為設(shè)計、制造的基本參數(shù),并將其標(biāo)準(zhǔn)化,其標(biāo)準(zhǔn)值見表3.2-1。表標(biāo)3.2-1 準(zhǔn)模數(shù)系列第一系列0.1, 0.12, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8,1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6,

16、 8,10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50第二系列0.35, 0.7, 0.9, 1.75, 2.25, 2.75,(3.25), 3.5, (3.75),4.5, 5.5, (6.5), 7, 9, (11), 14, 18, 22, 28, (30), 36, 45(2) 壓力角 如前所說,齒輪輪廓上各點的壓力角不一樣。為了便于設(shè)計、制造和互換使用,將分度圓上的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定a=20。此外,有些國家也采用14.5、15等標(biāo)準(zhǔn)值。分度圓上的壓力角就是通常所說的齒輪的壓力角。而對于齒條,由于齒廓上各點的法線是平行的,而且在傳動時齒條做平動,齒廓上各點的

17、速度的大小和方向都一致,所以齒條齒廓上各點的壓力角均相同,且等于齒廓的傾斜角(取標(biāo)準(zhǔn)值20),也稱為齒形角。(3) 齒數(shù) 齒數(shù)不但影響齒輪的幾何尺寸,而且影響齒廓曲線的形狀。由公式db=dcosa=mzcosa,可見只有m、z、a都確定了,齒輪的基圓直徑db才能確定,同時漸開線的形狀才能確定,所以m、z、a是決定輪齒漸開線形狀的三個基本參數(shù)。當(dāng)m、a不變時,z越大,基圓越大漸開線越平直。(4) 齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c* 齒輪的齒頂高、齒根高都與模數(shù)m成正比, 即ha=ha*.m hf=(ha*+c*)m h=(2ha*+c*)m式中,ha*為齒頂高系數(shù),c*為頂隙系數(shù)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對于

18、正常齒制,ha*=1,c*=0.25;對于短齒制,ha*=0.8,c*=0.3.2、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算 現(xiàn)將其主要公式列于下表中第4章 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動4.1、漸開線齒廓嚙合特性1、瞬時傳動比恒定 由漸開線性質(zhì)(2)可知,過嚙合點k所作的兩齒廓的公法線必同時與兩輪的基圓相切,齒輪傳動時,兩輪在過嚙合點k的公法線上的速度必須相等,所以vk1cosak1=vk2cosak2即w1O1Kcosaak1=w2O2Kcosak2于是該瞬時傳動比為i=w1/w2=rb2/rb1=常數(shù)(7-8) 由于基圓半徑不變,且k為任意一點,所以漸開線齒廓在任意點k嚙合時,兩輪的瞬時傳動比都等于

19、基圓半徑的反比,故瞬時傳動比恒定。 注意:節(jié)圓是一對齒輪傳動時出現(xiàn)了節(jié)點以后才存在的,單個齒輪不存在節(jié)點,也就不存在節(jié)圓。而且如果兩輪的中心O1、O2發(fā)生改變,兩輪的節(jié)圓大小也將隨之改變。 齒輪傳動中,齒廓在除節(jié)點外的其他點上,沿公切線上的分速度并不相等,故兩齒廓沿切向必將產(chǎn)生相對滑動,且嚙合點k離節(jié)點越遠,滑動速度越大。2、中心距可分性 由式(7-8)可知,漸開線齒輪的傳動比等于兩輪基圓半徑的反比。 齒輪在加工完成后,基圓半徑就確定了。當(dāng)兩輪的中心距由于制造、安裝的誤差以及在運轉(zhuǎn)過程中軸的變形、軸承的磨損等原因,使得實際值與設(shè)計值有所偏差時,也不會改變傳動比。漸開線齒輪傳動的這一特性稱為中心

20、距可分性。它為齒輪的設(shè)計,制造和安裝帶來很大方便,也是漸開線齒輪傳動得到廣泛應(yīng)用的重要原因。 中心距變化后,兩輪的節(jié)圓半徑也隨之變化,但它們的比值將保持不變。4.2、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合過程和正確嚙合條件1、嚙合過程 圖中B2點 是從動輪2齒頂圓與嚙合線N1N2的交點,是一對輪齒嚙合的起始點。隨著嚙合傳動的進行,兩齒廓的嚙合點沿著嚙合線移動,直到 主動輪1的齒頂圓與嚙合線的交點B1時,兩輪齒即將脫離接觸,B1點為輪齒嚙合的終止點。 從一對輪齒的嚙合過程來看,嚙合點實際走過的軌跡只是嚙合線上的一段,即,稱為實際嚙合線。 當(dāng)兩輪齒頂圓加大時,點B2和B1將分別趨近于點N1和N2,實際嚙合線將加

21、長,但因基圓內(nèi)無漸開線,所以實際嚙合線不會超過N1N2,即N1N2是理論嚙合線,稱為理論嚙合線。2、正確嚙合條件 三個圖中的齒輪都是漸開線齒輪,但 圖1和圖2中的主動輪只能帶動從動輪轉(zhuǎn)過一個小角度就卡死不能動了,而圖3中的主動輪可以帶動從動輪整周轉(zhuǎn)動,看來并不是任意兩個漸開線齒輪都能正確地進行嚙合,而是必須滿足一定的條件,即正確嚙合條件。那么,這個條件是什么? 從圖3中可以看出:兩個漸開線齒輪在嚙合過程中,參加嚙合的輪齒的工作一側(cè)齒廓的嚙合點都在嚙合線N1N2上。而在 圖1和圖2中,工作一側(cè)齒廓的嚙合點H不在嚙合線N1N2上,這就是兩輪卡死的原因。 從圖3中可以看出 是齒輪1的法向齒矩,是齒輪

22、2的法向齒矩 ,亦即: 這個式子就是一對相嚙合齒輪的輪齒分布要滿足的幾何條件,稱為正確嚙合條件。 由漸開線性質(zhì)可知,法向齒距與基圓齒距相等,故上式也可寫成 將和代入式中得: 由于模數(shù)m和壓力角均已標(biāo)準(zhǔn)化,不能任意選取,所以要滿足上式必須使: 結(jié)論:一對漸開線齒輪,在模數(shù)和壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值的情況下,只要它們分度圓上的模數(shù)和壓力角相等。4.3、漸開線連續(xù)傳動條件及重合度 1.輪齒嚙合過程 圖中B2點 是從動輪2齒頂圓與嚙合線N1N2的交點,是一對輪齒嚙合的起始點。隨著嚙合傳動的進行,兩齒廓的嚙合點沿著嚙合線移動,直到 主動輪1的齒頂圓與嚙合線的交點B1時,兩輪齒即將脫離接觸,B1點為輪齒嚙合的終止點

23、。 從一對輪齒的嚙合過程來看,嚙合點實際走過的軌跡只是嚙合線上的一段,即,稱為實際嚙合線。 當(dāng)兩輪齒頂圓加大時,點B2和B1將分別趨近于點N1和N2,實際嚙合線將加長,但因基圓內(nèi)無漸開線,所以實際嚙合線不會超過N1N2,即N1N2是理論嚙合線,稱為理論嚙合線。 從動畫中可以看出,在兩輪輪齒的嚙合過程中,并非全部漸開線齒廓都參加工作,而是圖中陰影線所示的部分。實際參與嚙合的這段齒廓稱為齒廓工作段。 2.連續(xù)傳動條件從圖中可以看出,雖然一對漸開線齒輪的法向齒距相等,但是,當(dāng)前一對輪齒在點B1脫離嚙合時,后一對輪齒尚未進入嚙合,傳動中斷。 若 ,當(dāng)前一對輪齒在B1點即將脫離嚙合時,后一對輪齒正好在B

24、2點嚙合,傳動剛好連續(xù),在傳動過程中,始終有一對輪齒嚙合。若,當(dāng)前一對輪齒尚未脫離嚙合時,后一對輪齒已進入嚙合,確保了傳動的連續(xù)性。在傳動過程中,有時是一對輪齒嚙合,有時是兩對輪齒嚙合。 則齒輪連續(xù)傳動的條件:實際嚙合線的長度大于或至少等于法向齒距。我們把與的比值用 表示, 稱為齒輪傳動的重合度,故齒輪連續(xù)傳動的條件為: 齒輪傳動的重合度越大,就意味著同時參與嚙合的輪齒越多。這樣,每對輪齒的受載就小,因而也就提高了齒輪傳動的承載能力。故 是衡量齒輪傳動質(zhì)量的指標(biāo)之一。第5章 變位齒輪傳動簡介5.1變位齒輪 前面討論的都是漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪。它們設(shè)計簡單,互換性好,有許多優(yōu)點,因而廣泛應(yīng)用。但隨著生

25、產(chǎn)的發(fā)展,對齒輪傳動性能的要求日益提高,標(biāo)準(zhǔn)齒輪暴露出許多不足。例如:(1) 結(jié)構(gòu)不夠緊湊。因受根切限制,齒數(shù)不得小于zmin,這就限制了齒輪結(jié)構(gòu)尺寸不能太小。(2) 難以湊配中心距。因標(biāo)準(zhǔn)中心距為a=m/2(z1+z2),當(dāng)實際中心距aa時,根本無法安裝;而當(dāng)aa時,雖然能安裝,但將產(chǎn)生較大的齒側(cè)間隙,必將產(chǎn)生沖擊和噪聲。而且重合度也要降低,影響傳動的平穩(wěn)性。(3) 承載能力較低。一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動時,小齒輪的齒根厚度小,而嚙合次數(shù)又較多,故在相同條件下,小齒輪比大齒輪容易破壞。因此,大齒輪輪齒抗彎能力不能充分發(fā)揮出來,達不到等強度的要求,限制了大齒輪的承載能力。 采用變位齒輪可以彌補上述標(biāo)準(zhǔn)

26、齒輪的不足。2、 變位齒輪傳動的類型 按照相互嚙合的兩齒輪的變位系數(shù)之和x1+x2值的不同,變位齒輪傳動可分為三種基本類型,標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動可看做是零變位傳動的特例。 變位齒輪傳動的類型及性能比較見下表。 傳動類型高度變位齒輪傳動角度變位齒輪傳動正傳動負傳動齒數(shù)條件Z1+Z22ZminZ1+Z22Zmin)Z1+Z22Zmin變位系數(shù)要求X1=-X2,X1+X2=0X1+X20X1+X2aaa主要優(yōu)點小齒輪取正變位,允許Z1a的中心距要求重合度略有提高,滿足aa的中心距要求主要缺點互換性差,小齒輪齒頂易變尖,重合度略有下降互換性差,齒頂變尖,重合度下降較多互換性差,抗彎強度和接觸強度下降,輪齒磨損

27、加劇第六章 齒輪的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則6.1 齒輪的失效形式在研究齒輪強度時,必須了解齒輪傳動的失效形式,分析產(chǎn)生失效的主要原因,然后確定齒輪強度的計算方法。1、 輪齒折斷輪齒可簡化為懸臂梁,受到載荷作用后,齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大,并且由齒根圓角和切削刀痕等會引起應(yīng)力集中,如果彎曲應(yīng)力超過了齒根彎曲疲勞極限,在多次重復(fù)載荷作用下,齒跟圓角處會產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋逐漸擴大導(dǎo)致疲勞斷齒,這種折斷為疲勞折斷。當(dāng)輪齒受到意外的沖擊和短時過載時,往往會發(fā)生突然折段,稱為過載折斷。這種情況特別是在輪齒材料較脆和模數(shù)較小時容易發(fā)生。為了防止輪齒彎曲疲勞折斷,應(yīng)對輪齒進行彎曲疲勞計算。此外,采用增大齒根過渡圓半

28、徑、提高齒面加工精度等工藝措施,也能提高齒輪抗彎曲疲勞能力。2、 齒面磨損因齒輪在嚙合過程中存在相對滑動,當(dāng)其工作面間進入應(yīng)屑粒時,將引起齒面磨損,齒面磨損漸開線齒形,齒側(cè)間隙加大,引起沖擊和振動。嚴重時會因輪齒變薄,抗彎強度降低而折斷。 齒面磨損是開式傳動的主要失效形式。采用閉式傳動,提高齒面硬度,減少齒面粗糙度及采用清潔的潤滑油,都可以減輕齒面磨損。3、齒面點蝕輪齒工作時,其工作表面上的接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。齒面長時間在這種交變接觸應(yīng)力作用下,可能出現(xiàn)微小的剝落而形成一些疲勞淺坑,這種現(xiàn)象稱為疲勞點蝕。齒輪發(fā)生齒面點蝕后,將使輪齒嚙合情況惡化而影響使用。實踐表明,疲勞點蝕首先出現(xiàn)在齒

29、根表面靠近節(jié)圓處。提高齒面硬度,降低齒面粗糙度、采用黏度較大的潤滑油以及合理的變位等,都能提高齒面抗疲勞點蝕的能力。軟齒面(齒面硬度350HBS)的閉式齒輪傳動常因齒面疲勞點蝕而失效。為了防止出現(xiàn)齒面疲勞點蝕,對閉式齒輪傳動,須進行齒面接觸疲勞強度計算。在開式傳動中,由于齒面磨損較快,一般看不到點蝕現(xiàn)象。4、齒面膠合在高速重載轉(zhuǎn)動中,常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效,致使兩齒面金屬直接接觸并相互粘連,當(dāng)兩齒面相對運動時,較軟的齒面沿滑動方向被撕下而形成溝紋,這種現(xiàn)象稱為齒面嚙合。在低速重載中,由于齒面間的潤滑油膜不易形成也可以產(chǎn)生膠合破壞。 提高齒面硬度和減小表面粗糙度能增強抗膠合能力,對于低

30、速傳動采用黏度較大的潤滑油,對于高速傳動采用含抗膠合添加劑的潤滑油也很有效。5、 齒面塑性變形 當(dāng)輪齒材料較軟且載荷較大時,輪齒表層材料在摩擦力作用下,因屈服將沿著滑動的方向產(chǎn)生局部的齒面塑性變形。 提高齒面硬度,采用黏度較高的潤滑油,都有助于防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。6.2齒輪的設(shè)計準(zhǔn)則 設(shè)計齒輪傳動時,應(yīng)根據(jù)實際情況,分析其主要失效形式,選擇相應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)則進行設(shè)計計算。 對于一般工作條件下的閉式軟面齒輪傳動,其主要失效形式為齒面點蝕,故設(shè)計準(zhǔn)則為按齒面接觸疲勞強度設(shè)計。確定齒輪的主要參數(shù)和尺寸,再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。 閉式硬齒面齒輪傳動的主要失效形式是輪齒折斷,故設(shè)計準(zhǔn)則為按齒根彎曲疲

31、勞強度設(shè)計,確定模數(shù)和尺寸,再按齒面接觸疲勞強度進行校核。 對于開式齒輪傳動,因其主要失效形式是齒面磨損和因磨損導(dǎo)致的輪齒折斷,故只按齒根彎曲疲勞強度進行設(shè)計計算,確定齒輪的模數(shù)。第7章 齒輪傳動的潤滑與維護7.1齒輪傳動的潤滑 齒輪傳動的潤滑對于齒輪傳動十分重要。它可以減輕摩擦損失,提高傳動效率,還可以起到散熱、防銹、降低噪聲、改善工作條件、提高使用壽命等作用。 1、潤滑方式 閉式齒輪傳動的潤滑方式,根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。一般有浸油潤滑和噴油潤滑兩種。(1)浸油潤滑 當(dāng)齒輪的圓周速度v12m/s時,由于圓周速度大,齒輪攪油劇烈,增加損耗,攪起箱底沉淀雜質(zhì),不宜采用浸油潤滑,而因采用噴油

32、潤滑。對于開式齒輪傳動,由于其傳動速度較低,通常采用人工定期加油潤滑的方式。2、潤滑劑的選擇 齒輪傳動的潤滑劑多采用潤滑油。其運動黏度通常根據(jù)齒輪材料和圓周速度選取,并由選定的運動黏度再確定潤滑油的牌號。7.2、齒輪傳動的維護(1)使用齒輪傳動時,在啟動、加載、卸載及換擋的過程中應(yīng)力求平穩(wěn),避免產(chǎn)生沖擊載荷,以防止引起斷齒等故障。(2)經(jīng)常檢查潤滑油系統(tǒng)的狀況(如潤滑油的油面高度等)。油面過低則潤滑不良,油面過高會增加攪油功率的損失。對于壓力噴油潤滑系統(tǒng)還需檢查油壓狀況,油壓過低會造成供油不足,油壓過高則可能是因為油路不暢所致,需及時調(diào)整油壓,還應(yīng)按照規(guī)則定期更換或補充規(guī)定牌號的潤滑油。(3)

33、注意檢查齒輪傳動時的故障狀況,如有無不正常的聲音或箱體過熱現(xiàn)象等。潤滑不良和裝配不符合要求是齒輪失效的重要原因,聲響監(jiān)測和定期檢查是發(fā)現(xiàn)齒輪損傷的主要方法??偨Y(jié)通過此次對齒輪傳動及軸零件的設(shè)計,是對我所學(xué)的專業(yè)知識的一次全面的綜合測試,通過查閱資料,教材,開拓了視野,提高了我的實踐能力,在對資料的查閱在對齒輪大小的改造過程中,讓我更加深了機械制造方面的專業(yè)知識。機械設(shè)計是現(xiàn)代機械工業(yè)的重要技術(shù)和先進工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ),在重工業(yè)機械設(shè)計,包括機電一體化,生產(chǎn)自動化是國家生產(chǎn)力的代表,綜合體現(xiàn)了其工業(yè)發(fā)達技術(shù)水平。通過這段時間關(guān)于齒輪傳動的畢業(yè)設(shè)計,讓我對齒輪的生產(chǎn)制造與應(yīng)用推廣有了大致地了解。齒輪傳動及軸零件的設(shè)計對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起到了不可或缺的作用,尤其是對汽車,機械等行業(yè)發(fā)展更是不容質(zhì)疑的發(fā)揮了巨大作用。讓我深知齒輪對我們國家工業(yè)領(lǐng)域起著重要意義。畢業(yè)設(shè)計的鍛煉了我作為一名大學(xué)生的獨立思考和設(shè)計能力,把我們所學(xué)專業(yè)知識有效地結(jié)合在一起,并且得到了全面應(yīng)用,是對我們大學(xué)三年來專業(yè)知識綜合性的考核和測驗。通過本次關(guān)于齒輪傳動的畢業(yè)設(shè)計,讓我學(xué)會了很多做人的道理:怎樣與同學(xué)共事,怎么與一個團體和諧相處,怎樣做才能提高學(xué)習(xí)及工

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