闭式齿轮和开式齿轮传动强度计算准则是什么

计算准则

1、开式齿轮传动

主要失效形式齿面磨损，当磨损量过大，产生轮齿折断。按齿根弯曲强度计算。

2、软齿面闭式齿轮传动

主要实效形式是齿面点蚀，点蚀又与齿面接触强度有关。按齿面接触强度计算，并验算齿根弯曲强度。

3、硬齿面闭式齿轮传动

主要失效形式是轮齿折断。按齿根弯曲强度计算，并验算齿面接触强度。

扩展资料

在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递任意两轴之间的运动和动力。

齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。

齿轮传动的类型

1、根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：

（1）圆柱；

（2）锥齿轮传动；

（3）交错轴斜齿轮传动。

2、根据齿轮的工作条件，可分为：

（1）开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑；

（2）半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭；

（3）闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确。

参考资料来源：百度百科--齿轮传动

计算准则
1．开式齿轮传动
主要失效形式齿面磨损，当磨损量过大，产生轮齿折断。
设计准则：按齿根弯曲强度计算。
2．软齿面闭式齿轮传动
主要实效形式是齿面点蚀，点蚀又与齿面接触强度有关。
设计准则：按齿面接触强度计算，并验算齿根弯曲强度。
3．硬齿面闭式齿轮或铸铁齿轮传动
主要失效形式是轮齿折断。
设计准则：按齿根弯曲强度计算，并验算齿面接触强度。

齿轮传动的失效形式
轮齿间的接触压力通常是很大的，而且是一种高副线接触，在接触线上将产生很大的接触应力(即局部挤压应力)，并且也是脉冲交变应力。
1、轮齿折断
1）疲劳折断 轮齿是受一脉冲交变应力，在轮齿根部的过渡圆角处发生疲劳裂纹而发生折断。
2）过载折断 短时过载或强烈冲击。
避免措施：选择齿轮模数和齿宽、选用适当材料增大圆角半径、提高齿面加工精度；轮齿进行弯曲强度算等。
2、疲劳点蚀
失效原因：轮齿工作时，表面接触应力按脉动循环变化，由于材料的不均匀性和应力分布的不均匀性，在轮齿相接触的侧面接触应力较大的点，会发生如锈蚀一样的表皮剥落情况，称为疲劳点蚀。
疲劳点蚀是软齿面闭式齿轮传动主要失效形式。
避免措施：采用闭式齿轮传动；轮齿进行齿面接触强度计算；
3、胶合
失效原因：高速重载及润滑和散热不良时，由于发热而使润滑油粘度降低而被挤出，使两轮齿接触面常常出现一种互相焊连起来的现象，称为胶合。当两轮齿齿面相对滑动时，其表面胶合处即被撕下形成胶合痕迹，最后将使轮齿失效。
避免措施：采用有添加剂的抗胶合润滑油；提高齿面硬度和降低粗糙度；
4、齿面磨粒磨损
失效原因：开式齿轮传动，轮齿间将有金属粉末灰尘、污物等进入而成为磨料，使轮齿间形成一种磨料研磨，长期下来即将使轮齿严重磨损而失效。
避免措施：采用闭式传动；提高齿面硬度和降低粗糙度；保证良好的润滑。
5、齿面塑性变形
失效原因：软齿面齿轮，在重载条件下，在轮齿表面出现的金属流动现象。
避免措施：提高齿面硬度，降低工作应力，减小载荷集中。

齿轮失效的主要形式有断齿、磨损、点蚀、胶合。
断齿：是在齿轮传动中由于各种以外原因，一个或多个轮齿折断使齿轮失效；
磨损：齿轮传动过程中，齿面上的相对滑动会引起磨损；
点蚀：齿轮传动过程中，齿轮接触面上各点的接触应力呈脉动循环变化，经过一段时间后，会由于接触面上金属的疲劳而形成细小的疲劳裂纹，裂纹的扩展造成金属剥落，形成点蚀；
胶合：当齿轮在高速、大载荷或润滑失效的情况下，两齿面直接接触形成局部高温，接触区出现较大面积粘连现象，为胶合。
合理润滑可以明显延缓或防止齿轮的失效。
⑴
闭式传动
闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。当采用软齿面（齿面硬度≤350hbs）时，其齿面接触疲劳强度相对较低。因此，一般应首先按齿面接触疲劳强度条件，计算齿轮的分度圆直径及其主要几何参数（如中心距、齿宽等），然后再对其轮齿的抗弯曲疲劳强度进行校核。当采用硬齿面（齿面硬度＞350hbs）时，则一般应首先按齿轮的抗弯曲疲劳强度条件，确定齿轮的模数及其主要几何参数，然后再校核其齿面接触疲劳强度。
⑵
开式传动
开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳折断。由于目前齿面磨粒磨损尚无完善的计算方法，因此通常只对其进行抗弯曲疲劳强度计算，并采用适当加大模数的方法来考虑磨粒磨损的影响。

设计准则
对中、低速齿轮传动：
闭式软齿面齿轮：按接触疲劳强度设计，验算弯曲疲劳强度。
闭式硬齿面齿轮：按弯曲强度设计，验算接触强度。
开式齿轮传动：按弯曲强度设计，用增大模数考虑磨损的影响。

在闭式齿轮传动中，对软齿面齿轮，其抗点蚀能力差，一般先按接触疲劳强度进行设计，再校核其弯曲疲劳强度；对闭式硬齿面齿轮传动，其抗点蚀能力较强，一般先按弯曲疲劳强度进行设计，再校核其接触疲劳强度。
在开式齿轮传动中，主要失效形式是齿面磨粒磨损和轮齿折断，由于目前齿面磨损还没有可靠的计算方法，所以一般只计算齿根的弯曲疲劳强度，无须计算其齿面接触疲劳强度。