漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)課件

1、2.重合度的計(jì)算兩對(duì)齒同時(shí)嚙合時(shí)的法向距離等于基圓齒距pb,而任一對(duì)齒輪的嚙合點(diǎn)必在線(xiàn)段AB之間，必須AB pb用重合度表示：=AB/ pb =端面作用弧/齒距1這是齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件。設(shè)計(jì)時(shí)一般取 1.11.5重合度的計(jì)算公式為（不推導(dǎo)）：對(duì)直圓柱齒輪=00，漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)單雙齒嚙合要求：頂隙:三、齒輪傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合及標(biāo)準(zhǔn)中心距對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)有 :s1 = e2 = s2 = e1= m/2即當(dāng)分度圓與節(jié)圓重合時(shí)，齒側(cè)間隙為零，這時(shí)中心距稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)中心距齒側(cè)間隙 一齒輪節(jié)圓上的齒槽寬與另一齒輪節(jié)圓上的齒厚之差漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)當(dāng) 時(shí)， ？漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的

2、嚙合傳動(dòng)若則漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)例三：已知一對(duì)外嚙合正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的參數(shù)為：Z1=19,Z2=42,m=5mm,=200。試求：兩輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距a;基圓半徑rb1和rb2;齒頂圓半徑ra1和ra2;齒頂圓壓力角a1;基圓齒距pb1。并準(zhǔn)確繪出這對(duì)齒輪傳動(dòng)的理論嚙合線(xiàn)N1N2(設(shè)主動(dòng)輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng));實(shí)際嚙合線(xiàn)AB;節(jié)圓和嚙合角。求重合度,并畫(huà)出單齒及雙齒嚙合區(qū)。說(shuō)明這對(duì)齒輪能否連續(xù)傳動(dòng)?為什么? 解：1.計(jì)算中心距、rb1和rb2、ra1和ra2、a1、pb12. 求重合度 所以，可以連續(xù)傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)5-6 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介一、切齒原理按

3、切齒原理 仿形法 范成法1、仿形法這種方法是用盤(pán)狀銑刀或指狀銑刀在普通銑床上將輪坯齒槽部分材料逐一銑掉，其銑刀軸向剖面形狀和齒輪齒槽的齒廓形狀完全相同。盤(pán)狀銑刀加工，指狀銑刀加工加工特點(diǎn)：生產(chǎn)率低、加工精度低，但設(shè)備簡(jiǎn)單、刀具價(jià)廉，多用于單件修配和小批量生產(chǎn)。為什么加工精度低？齒廓形狀決定于基圓rb = mzcos ，故m一定，但z不同，齒形有差異，所以要制造精確，對(duì)每一模數(shù)于每一種齒數(shù)就要準(zhǔn)備一把銑刀，就是不可能的。實(shí)際情況是一把標(biāo)準(zhǔn)銑刀對(duì)應(yīng)于一定模數(shù)和幾種齒數(shù)的齒輪。 2、范成法這種方法是利用一對(duì)齒輪互相嚙合時(shí)其軛齒廓互為包絡(luò)線(xiàn)原理來(lái)切齒的。1）插齒a、范成運(yùn)動(dòng)：插刀和輪坯以 i=n刀/

4、n坯= z坯/ z刀恒定傳動(dòng) 比回轉(zhuǎn)，它如同齒輪嚙合傳動(dòng)一樣。b、切削運(yùn)動(dòng)：插刀沿輪坯軸線(xiàn)作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。c、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插刀向輪坯中心逐步移動(dòng)，直至達(dá)到規(guī)定中心距。d、讓刀運(yùn)動(dòng)：為防止損傷切好的齒面，退刀時(shí)有一個(gè)讓刀運(yùn)動(dòng)。同樣原理也可用于齒條插刀 加工漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介二、變位齒輪簡(jiǎn)介1、根切現(xiàn)象用范成法加工齒輪時(shí)，當(dāng)?shù)毒叩凝X頂超過(guò)了N1點(diǎn)時(shí)，因基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線(xiàn)，則超過(guò)N點(diǎn)的刀刃會(huì)在輪齒根部切去已加工好的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓，這種現(xiàn)象稱(chēng)根切現(xiàn)象。危害：抗彎 降低齒輪傳動(dòng)的重合度2. 不發(fā)生根切現(xiàn)象的最小齒數(shù)N1相對(duì)節(jié)點(diǎn)C越高，根切的可能性越小N1高， rb = mzcos 大，Z大不根切

5、Zmin= 172) 滾齒漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介下一張 返回漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介2、變位齒輪產(chǎn)生根切原因是刀具的齒頂超過(guò)了N點(diǎn)，為此將刀具沿徑向移至圖實(shí)線(xiàn)位置，就不會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象。（這時(shí)刀具基準(zhǔn)線(xiàn)不與輪坯分度圓相切）。移動(dòng)的距離稱(chēng)為變位量，以xm表示，x變位系數(shù)，m模數(shù)。規(guī)定： 刀具移遠(yuǎn) 正變位，正變位齒輪 刀具移近 負(fù)變位，負(fù)變位齒輪。標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪比較：模數(shù)、齒數(shù)、分度圓和基圓一樣，但齒厚、齒根圓、齒頂圓與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同。作用 避免根切、提高強(qiáng)度漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介5-7 齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則一、主要失效形式（五種）1、輪齒折斷疲勞折斷（斷

6、口情況）有彎曲變應(yīng)力作用裂紋折斷齒根又有應(yīng)力集中單齒面工作脈動(dòng)雙齒面工作對(duì)稱(chēng)過(guò)載折斷（斷口情況）沖擊或短時(shí)嚴(yán)重意外過(guò)載，靜應(yīng)力超過(guò)極限應(yīng)力所造成的。減輕措施：a、熱處理，使齒芯韌性好b、正變位c、減小齒根應(yīng)力集中2、齒面點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是一種齒面呈麻點(diǎn)狀的疲勞損傷輪齒表面有脈動(dòng)應(yīng)力疲勞裂紋麻點(diǎn)凹收斂性點(diǎn)蝕載荷不大，工作初期發(fā)生，跑合后不再擴(kuò)展甚至消失。破壞性點(diǎn)蝕載荷足夠大，早期點(diǎn)蝕不斷擴(kuò)張和發(fā)展危害：強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲。齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則3、齒面磨損齒面間有較硬的雜質(zhì)齒面上沿滑動(dòng)方向有較均勻的條痕。是開(kāi)式齒輪主要失效。磨損后必須換油。減輕措施：提高硬度及質(zhì)量、 注意清潔。點(diǎn)蝕一般首先出現(xiàn)在節(jié)線(xiàn)

7、附近靠近齒根處原因？a、節(jié)線(xiàn)處相對(duì)滑動(dòng)速度低難于形成油膜；b、節(jié)線(xiàn)處是單對(duì)齒嚙合；軟齒面（HB350）易發(fā)生點(diǎn)蝕；硬齒面（HB350）不易發(fā)生點(diǎn)蝕；開(kāi)式齒輪，由于磨損快，不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。減輕措施：提高硬度和潤(rùn)滑油粘度。齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則4、齒面膠合膠合是相互嚙合的輪齒表面在一定的壓力下直接接觸粘連到一起，同時(shí)伴隨齒面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使金屬?gòu)凝X面上撕落現(xiàn)象。熱膠合重載高速摩擦熱大，油膜破壞金屬熔焊工作面沿滑動(dòng)方向有撕裂狀溝痕，膠合部有顏色變化（回火）。冷膠合重載低速（未經(jīng)跑合）局部壓力很大金屬粘著跑合后會(huì)消失。齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則5、齒面的塑性變形在過(guò)大應(yīng)力作用下，齒面材料因屈服而產(chǎn)

8、生塑變。主動(dòng)輪在節(jié)線(xiàn)附近產(chǎn)生凹溝；從動(dòng)輪在節(jié)線(xiàn)附近產(chǎn)生凹棱。 輪齒折斷 硬齒（HB350） 閉式 疲勞點(diǎn)蝕 軟齒（HB350）閉式主要失效 齒面磨損 開(kāi)式（硬齒、軟齒） 齒面膠合 高速重載、低速重載 齒面塑變 軟齒小結(jié)：齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則二、計(jì)算準(zhǔn)則通常只對(duì)輪齒折斷進(jìn)行齒根彎曲，疲勞強(qiáng)度計(jì)算；對(duì)疲勞點(diǎn)蝕進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算準(zhǔn)則：閉式軟齒面按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按彎校核。（一個(gè)或一對(duì)HB350）閉式硬齒面按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按接校核。開(kāi)式齒輪按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用降低許用應(yīng)力方法來(lái)考慮磨損影響。對(duì)齒面磨損、塑變無(wú)成熟的計(jì)算方法。對(duì)膠合用于較特別場(chǎng)合。齒輪傳動(dòng)的損傷形式及計(jì)算準(zhǔn)則齒輪

9、傳動(dòng)實(shí)例齒輪破壞實(shí)例一： 東方紅33號(hào)輪上的齒輪減速器，齒輪為軟齒面。其齒面既有點(diǎn)蝕破壞，又有齒輪折斷，說(shuō)明齒輪的破壞不是單獨(dú)的一種，有時(shí)有幾種破壞同時(shí)存在。又如車(chē)輛廠用的起重機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的齒輪有膠合和塑性變形同時(shí)存在。齒輪破壞實(shí)例二： 沙市裝卸公司，1976年設(shè)計(jì)5t浮吊，旋轉(zhuǎn)大齒輪失效。第一次輪齒斷裂，原因是輪齒材料內(nèi)有空氣泡。第二次由于齒輪橢圓度太大，造成整個(gè)輪齒斷裂。齒輪破壞實(shí)例三： 開(kāi)式齒輪一般在塵砂較大的場(chǎng)合工作，通常主要是磨損，而不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕，因?yàn)楫?dāng)產(chǎn)生裂紋時(shí)，早有磨粒將裂紋磨掉，如水泥機(jī)械中的開(kāi)式傳動(dòng)。但是像武漢標(biāo)準(zhǔn)件廠制造螺栓的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，它是安放在廠房里的，也有油潤(rùn)滑，在

10、這種齒輪上，仍然出現(xiàn)點(diǎn)蝕破壞，而不磨損。這是因?yàn)槟p較少，點(diǎn)蝕破壞仍然是主要的。齒輪傳動(dòng)實(shí)例齒輪傳動(dòng)實(shí)例設(shè)計(jì)方法實(shí)例： 設(shè)計(jì)方法,就好比我們做衣服選衣料，做夏天的衣服購(gòu)置夏天的布料，按夏裝設(shè)計(jì)，而做冬天的衣服就購(gòu)置冬天的布料，按冬裝設(shè)計(jì)。我們選齒輪材料也是一樣，采用不同的材料其設(shè)計(jì)方法就不同，如滲碳淬火（硬齒面）齒輪與調(diào)質(zhì)處理（軟齒面）的齒輪設(shè)計(jì)方法就不一樣。5-7 齒輪材料及熱處理（自學(xué)）齒輪材料選擇實(shí)例一： 選材料時(shí)要盡量不用合金鋼，有些合金元素還要進(jìn)口，例如過(guò)去鎳(Ni)要進(jìn)口，我們就要用三噸對(duì)蝦去換一噸鎳，所以只有在重要場(chǎng)合才用合金鋼，要根據(jù)具體情況來(lái)選用，要盡量節(jié)約材料。齒輪材料選擇實(shí)例二： 船用齒輪箱中的齒輪，由于速度較高，而且在倒車(chē)時(shí)還受有沖擊載荷，并且要求體積小，因此采用18CrMnTi或20CrMnTi滲碳淬火，其表面硬度高，內(nèi)部硬度軟。這好比煎荷包蛋，外面要硬，里面要軟，這樣才好吃。齒輪傳動(dòng)實(shí)例齒輪材料選擇實(shí)例三： 武漢汽車(chē)配件廠測(cè)繪制造日本變速箱齒輪，運(yùn)轉(zhuǎn)不到lh，就折斷了，后來(lái)加大齒根圓角與對(duì)齒根進(jìn)行噴丸處理，很快解決了問(wèn)題。漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理及變位齒輪簡(jiǎn)介動(dòng)態(tài)產(chǎn)生根切的原因 當(dāng)?shù)毒啐X頂線(xiàn)與嚙合線(xiàn)的交點(diǎn)超過(guò)嚙合極限點(diǎn)N，刀具由位置繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，便將根部已切制出的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓再切去一部分。齒輪根切現(xiàn)象rrbpNB刀刃節(jié)線(xiàn)0齒