第十章齿轮传动⑴按工作条件分类减速传动→u=i增速传动→u=1/i①疲劳折断3、齿面胶合齿面磨损点蚀胶合1.闭式齿轮传动⑴闭式软齿面齿轮传动：（接触疲劳磨损即点蚀失效为主）∴按齿面接触疲劳强度设计→按齿根弯曲疲劳强度校核；⑵闭式硬齿面齿轮传动：（弯曲疲劳折断失效为主）∴按齿根弯曲疲劳强度设计→按齿面接触疲劳强度校核；开式齿轮传动∵磨损失效（为条件性计算）为主→折断失效∴只按齿根弯曲疲劳强度设计，求出m→将m增大5∼15%，以补偿磨损的影响。1）锻钢①软齿面齿轮：（HBS≤350）工艺过程：轮坯→正火或调质处理→切齿，切制后精度→7、8级；②硬齿面齿轮：（HBS>350）工艺过程：轮坯→切削加工→表面硬化处理→磨齿等精加工。2）铸钢形状复杂、尺寸较大的齿轮（要求耐磨、强度高）。齿轮常用的热处理方法有：表面淬火表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢。表面淬火后轮齿变形不大，可不磨齿，齿面硬度可达52~56HRC。由于齿面接触强度高，耐磨性好，而齿芯部未淬硬仍有较高的韧性，故能承受一定的冲击载荷。表面淬火的方法有高频淬火和火焰淬火等。渗碳淬火渗碳钢为含碳量0.15％～0.25％的低碳钢和低碳合金钢。渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，齿面接触强度高，耐磨性好，而齿芯都仍保持有较高的韧性，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。通常渗碳淬火后要磨齿。调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钢。调质处理后齿面硬度一般为220～260HBS。因硬度不高，故可在热处理以后精切齿形，且在使用中易于跑合。正火正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。渗氮渗氮是一种化学热处理。渗氮后不再进行其他热处理，齿面硬度可达60～62HRC。因氮化处理温度低，齿的变形小，因此适用于难以磨齿的场合。其中，调质和正火处理后的齿面硬度较低，为软齿面；其他三种处理后的齿面硬度较高，为硬齿面。当大小齿轮都是软齿面时，考虑到小齿的齿根较薄，弯曲强度较低，且受载次数较多，故在选择材料和热处理时，一般使小齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HBS。当大小齿轮都是硬齿面时，小齿轮的硬度应略高，也可和大齿轮相等。◇齿轮材料的选择二、计算载荷使用系数KA2、动载系数Kv①物理意义考虑齿轮副在啮合过程中因啮合误差和运转速度而引起的内部附加动载荷的影响；②动载荷产生的原因及影响因素齿轮传动的制造、安装误差及受载后轮齿的变形→基圆齿距不相等→i瞬≠常数→动载荷3、齿间载荷分配系数K①物理意义考虑同时啮合的各齿对间载荷分配不均匀性的影响；②产生原因及∵1＜εα＜2，当双对齿啮合时，在理想状态下，载荷应平均分配在两对齿上。但实际上，由于齿轮制造的误差和轮齿受力后变形，造成载荷在各齿对之间的分配时不均匀的。4、齿向载荷分布系数K①物理意义考虑工作载荷沿轮齿接触线方向分布不均匀性的影响；②产生原因及影响因素齿轮传动工作时，由于轴的弯曲和扭转变形、轴承的弹性位移以及传动装置的制造和安装误差等原因，导致齿轮副相互倾斜及轮齿扭曲，最终造成轮齿沿接触线产生载荷分布的不均匀。其影响因素主要有齿轮在轴上位置的安排、轴承及支座的刚度等因素。b.齿轮精度；第十章齿轮传动§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算直齿圆锥齿轮受力圆锥齿轮3、直齿锥齿轮受力分析x蜗杆涡轮受力Ft2补充作业1：补充作业2：直齿圆柱齿轮传动的强度计算YFa——齿形系数，查图，它只与齿形有关（即与α、ha*、z、变位系数等有关），而与模数无关齿数对齿形系数的影响齿形系数应力修正系数设计计算式（三）齿面接触疲劳强度计算—防止点蚀第十章齿轮传动渐开线齿廓的啮合，可视为以接触点齿廓曲率半径形成的两圆柱体的接触。综合曲率变化规律：齿轮啮合时的综合曲率半径随啮合位置的改变而变化。解释：为什么选择节点为计算点？计入载荷系数K后,得：总结第十章齿轮传动§10-6齿轮传动的设计参数、许用应力和精度选择a不变时，增大z重合度增加，提高平稳性模数减小，降低齿高，减小切削量，节省制造费用减小相对滑动速度，减少胶合、磨损减小齿厚，减低轮齿的弯曲强度z1的选择原则：d越大，齿宽越大，承载能力越大，但载荷分布越不均匀。小齿轮的宽度比大齿轮的宽度宽5~10mm，以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿单位齿宽的工作载荷。因此，必须根据齿轮的布置情况和齿面硬度合理地选择齿宽系数。一般可参考表选取。弯曲强度计算寿命系数KFN齿轮材料接触疲劳极限应力σHlim对齿根弯曲疲劳强度计算的说明：值小的齿轮弯曲强度；齿轮接触强度计算说明齿轮传动的设计参数4——校核式——校核式齿轮精度等级的选择2、精度等级选择