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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。
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