第6章齿轮传动第6章齿轮传动6.1齿轮传动的特点6.2齿轮传动的精度选择6.3齿轮传动的失效形式和设计准则6.4齿轮材料6.5圆柱齿轮的计
算载荷6.6齿轮轮齿受力6.7齿轮的强度计算.0接触强度.1直齿圆柱齿轮的强度计算.2斜齿圆柱齿轮的强度计算.3锥齿圆柱齿轮的计算
6.1齿轮传动的特点6.1.1齿轮传动的特点啮合传动，效率高;结构紧凑;效率高：单级最高可达99%;传递功率大，可达几十千瓦。
结构紧凑。传动比稳定、准确；工作可靠，寿命长。传动比稳定，单级最大传动比为8。加工精度较高，安装也较复杂，造价较高。仅适用于近距离
传动。6.1齿轮传动的特点6.1.2齿轮传动的分类：按照润滑方式分：开式传动：无防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外，适用于低速传动闭式
传动：安装在箱体内，润滑条件好，适用于重要的传动场合。半开式：有简单的防护装置，有时大齿轮浸油润滑按照齿轮齿面硬度分：软齿面：HB
S≤350,调质或正火硬齿面：HBS＞350，淬火等6.2齿轮传动的精度选择齿轮的精度等级：0~12级，精度由高到低精度包括两项
公差：齿侧偏差径向综合偏差及径向跳动两项常用精度7级6.3齿轮传动的失效形式和设计准则6.3.1齿轮工作情况6.3.2轮齿的失
效形式6.3.3设计准则6.3齿轮传动的失效形式和设计准则6.3.1齿轮工作情况按齿轮的润滑、密封形式齿轮的工作情况按齿轮的润
滑、密封形式6.3齿轮传动的失效形式和设计准则6.3.2轮齿的失效形式主要是轮齿的失效，其它部分（轮毂、轮辐）很少失效。1、轮齿
折断2、齿面点蚀3、齿面磨损4、齿面胶合5、齿面塑性变形小结6.3.2轮齿的失效形式1.轮齿折断折断发生在齿根处齿根弯曲应力大；
齿根应力集中原因Fn采取措施材料及热处理增大模数增大齿根圆角半径消除刀痕：喷丸、滚压处理；增大轴及支承刚度。.轮齿折断6.3.2
轮齿的失效形式2、齿面点蚀形成原因轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大；滑动速度低形成油膜条件差；接触疲劳产生麻点。采取措施：提高材
料的硬度；加强润滑，提高油的粘度齿面点蚀6.3.2轮齿的失效形式相对滑动速度6.3.2轮齿的失效形式6.3.2轮齿的失效形
式3、齿面磨损原因：相对滑动措施：加强润滑；开式改闭式传动齿面磨损6.3.2轮齿的失效形式4.齿面胶合原因：高速重载；散热不
良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱采取措施：减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对齿面胶合6.3.2轮齿的失效形
式5.齿面塑性变形原因：重载，齿面软措施：提高材料的硬度，减小接触应力，改善润滑塑性变形6.3.2轮齿的失效形式齿面点蚀6.3.
2轮齿的失效形式齿面塑性变形6.3.2轮齿的失效形式弯曲折断点蚀现象与原因？改进措施？。。。。。。。。。。磨损胶合塑性变形6.
3.2轮齿的失效形式失效形式静载荷折断——尖峰或冲击载荷轮齿的失效—轮齿的折断疲劳折断——变化的载荷接触疲劳点蚀（收敛性、扩展性
）齿面磨损—磨粒磨损为主齿面的失效齿面胶合—重载高速，由于瞬时温升引起的齿面塑性流动—低速重载、频繁起动或过载传动工作情况：速度、
载荷的大小等引起传动失效的影响因素防护情况：开式、半开式、闭式材料及热处理：6.2.3设计准则闭式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度和齿
面接触疲劳强度进行计算。开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算，考虑磨损的影响适当增大模数。（10～15%）必要时进行：抗胶合能
力计算6.3齿轮的材料及其选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。1.功能要求：功率、可靠度、质量、环境2.工艺要求：毛坯选择；热处
理方式3.硬度选择：软齿面硬度?350HBS；软齿面齿轮HBS1-HBS2?30～50组合举例：表6－5P1826.
3齿轮的材料及其选择原则da≤400~500mm的齿轮da≥400~500mm常用齿轮材料调质钢45、锻钢
合金钢40Cr钢渗碳钢20CrMnTi金属铸
钢ZG310-570铸铁HT250、QT500-5非金属夹布塑胶,尼龙:适用于载荷小、高速及精度要求不高的场合
，但一般考虑散热条件，不成对使用。P184表6-6齿轮常用金属材料材料6.3齿轮的材料及其选择原则齿轮材料的热处理整体淬火：4
0Cr表面淬火：45、40Cr、40CrNi渗碳淬火：20、20Cr、20CrMnTi渗氮碳氮共渗6.4齿轮传动的受力分析齿
轮传动受力分析的目的6.4.1直齿轮的受力分析6.4.2斜齿轮的受力分析6.4.3锥齿轮的受力分析6.4.4计算载荷6.4齿轮传动
的受力分析齿轮传动受力分析的目的计算齿轮的强度；设计轴及选择轴承的依据齿轮传动中轮齿受力的类型工作力：法向力Fn附加动载荷外部动载
荷：由原动机及工作机引起的内部动载荷：齿轮的制造、安装误差及工作变形等摩擦力：传动时产生的轮齿间的相对滑动引起摩擦，一般较小且有润
滑，一般可忽略不计。6.4齿轮传动的受力分析受力分析的几点假设齿轮传递的扭矩恒定，没有冲击和振动。全部载荷由一对轮齿承担，把沿齿宽
方向的分布载荷简化为齿宽中点上的集中应力。工作时，主动轮的齿根拨动从动轮齿顶开始，到主动轮齿顶离开从动轮的齿根结束。6.4.1直齿
轮的受力分析受力大小力的方向FrFt其中：T1—小齿轮的扭矩，N?mm;d1—小齿轮的节圆直径，mm；?—压力角，对标准齿轮，?
=20°。受力大小F’6.4.2斜齿圆柱齿轮受力分析Fa2Fa16.4.2斜齿圆柱齿轮的受力分析力的方向圆周力：主动轮与转向相反；
从动轮与转向相同径向力：指向圆心轴向力：可用左、右手判断。6.4.2斜齿圆柱齿轮的受力分析nn6.4.2斜齿圆柱齿轮的受力分析哪个
方案中间轴的受力小？6.4.3锥齿轮的受力分析受力大小n16.4.3锥齿轮的受力分析力的方向径向力：指向圆心轴向力：小端指向大端圆
周力：主动轮与转向相反；从动轮与转向相同6.4.3圆锥齿轮传动设计参数6.4.4齿轮传动的计算载荷名义载荷：转距切向力齿向载荷分布
系数齿间载荷分布系数使用系数P186,表6－7动载系数，P187,图6－66.4.4齿轮传动的计算载荷使用系数KA：P186表6－
7与工作机、原动机有关载荷状况工作机器原动机…………均匀平稳发动机等1.01.11.251.5轻微冲击机床主传动1.251.351
.51.75中等冲击木工机械等1.51.61.752.0严重冲击破等碎机1.751.852.02.256.4.4齿轮传动的计算载荷
动载荷系数Kv，P187,图6－6制造和安装误差，法节不相等，瞬时传动比不准确，产生角加速度减小动载荷的方法：齿轮修缘6.4.4齿轮传动的计算载荷与齿轮精度、速度有关6.4.4齿轮传动的计算载荷两对以上轮齿啮合时，载荷分配不均制造和安装精度表面硬化及精度p188（表6-8)轮齿载荷沿接触线分布不均匀轴上位置；轴及支承刚度；P189图6-8K?鼓形END授课对象：精仪系制7、工7人数：119 |
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