齿轮传动教案

合集下载

第七章 齿轮传动(汽车机械基础教案)

第七章  齿轮传动(汽车机械基础教案)

第三节 渐开线直齿圆柱齿轮传动
一、渐开线齿轮传动的啮 合过程 如图7-10所示,齿轮1为主 动轮,齿轮2为从动轮。 二、齿轮传动正确啮合条 件 一对渐开线齿轮要正确啮 合,必须满足一定的条件。由 于模数m和压力角a都是标准化 了的,所以两齿轮正确啮合条 件为: m1=m2=m a1=a2=a
三、齿轮连续传动的条件 所以齿轮连续传动的条件为:两齿轮的实际啮合线B1B2应大于或等于齿 轮的基圆齿距pb。 四、变位齿轮的概念 用展成法加工齿轮时,当齿数较少时,有时会发现刀具的顶部切入齿轮 的根部,将齿轮根部的渐开线切去的现象,通常称之为根切,如图7-11所示。 与标准齿轮相比,正变位齿轮分度圆齿厚和齿根圆齿厚增大,轮齿强度 增大,但齿顶变尖;负变位齿轮齿厚的变化恰好相反,轮齿强度削弱,如图 7-12所示。
两轴线平行—圆柱

直齿 图7-1f 曲齿 图7-1g 图7-1h 图7-1i
两轴线相错—

圆柱斜齿 蜗杆蜗轮
2)按齿 轮的齿廓曲 线不同,齿 轮传动又可 分为渐开线、 摆线和圆弧 等三种。
第二节 渐开线直齿圆柱齿轮
一、渐开线的形成及其啮合特性 1.渐开线的形成 如图7-2所示,当直线NK 沿一圆作纯滚动时,直线上 任意一点K的轨迹AK称为该 圆的渐开线。这个圆称为渐 开线的基圆,其半径和直径 分别用rb和db表示,直线NK 称为渐开线的发生线。
4.齿面胶合 胶合是相啮合齿面的金属,在一定压力下直接接触发生粘着,同时随着齿 面间的相对运动,使金属从齿面上撕落而引起的一种严重粘着磨损现象。胶合 又有热胶合和冷胶合之分。 5.塑性变形 在过大的应力作用下,轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的 塑性变形。 齿轮的失效形式与传动工作情况相关。 按工作情况,齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。开式传动是指传 动裸露或只有简单的遮盖,工作时环境中粉尘、杂物易侵入啮合齿间,润滑条 件较差的情况,如图7-13a所示。闭式传动是指被封闭在箱体内,且润滑良好 的(常用浸油润滑)的齿轮传动,如图7-13b所示。开式传动以磨损及磨损后 的折齿失效为主,闭式传动则以疲劳点蚀或胶合为主。

齿轮传动小学教案

齿轮传动小学教案

齿轮传动小学教案教学目标:1. 让学生了解齿轮的基本概念和特点,知道齿轮的作用。

2. 让学生通过实验观察齿轮传动的过程,理解齿轮传动的原理。

3. 培养学生的观察能力、动手能力和解决问题的能力。

教学重点:1. 齿轮的基本概念和特点。

2. 齿轮传动的过程和原理。

教学难点:1. 齿轮的绘制和制作。

2. 齿轮传动过程中速度和力的计算。

教学准备:1. 齿轮模型或图片。

2. 齿轮传动实验器材。

3. 绘图工具。

教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生介绍齿轮的基本概念和特点,引导学生思考齿轮的作用。

2. 展示齿轮模型或图片,让学生观察齿轮的形状和结构。

二、探究齿轮传动的过程(15分钟)1. 引导学生观察齿轮传动实验器材,让学生了解齿轮传动的基本原理。

2. 分组进行实验,让学生亲自动手操作,观察齿轮传动的过程。

3. 引导学生总结齿轮传动的特点和规律。

三、齿轮的制作和绘制(15分钟)1. 教授齿轮的制作方法,让学生动手制作齿轮模型。

2. 教授齿轮的绘制方法,让学生绘制齿轮的示意图。

四、齿轮传动的应用(15分钟)1. 让学生思考齿轮在生活中的应用,举例说明。

2. 引导学生分析齿轮传动过程中速度和力的变化。

五、总结和反思(5分钟)1. 让学生总结本节课所学的内容,巩固知识点。

2. 引导学生反思齿轮传动在实际生活中的意义和价值。

教学评价:1. 学生对齿轮的基本概念和特点的掌握程度。

2. 学生对齿轮传动的过程和原理的理解程度。

3. 学生的动手能力和解决问题的能力。

齿轮传动幼儿园教案

齿轮传动幼儿园教案

齿轮传动幼儿园教案1. 教学目标•知道什么是齿轮传动;•能够辨认齿轮和认识不同的齿轮传动方式;•能够制作简单的齿轮传动物件,并解释其工作原理;•提高幼儿的动手能力和观察能力。

2. 教学准备•齿轮模型或实物;•手动绕线器、电动马达、小电灯泡、电池盒、各种大小和形状齿轮、轴承;•齿轮传动的图片或视频;•齿轮传动的书籍或教具。

3. 教学过程3.1 齿轮传动的介绍•用图片或视频等形式展示齿轮传动的动画;•谈论齿轮的基本概念,如齿数、模数等。

3.2 齿轮的分类•将不同齿轮的实物拿出来让孩子观察、感受;•介绍不同齿轮的分类,如圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮等。

3.3 齿轮传动实例•引入一些日常生活中使用齿轮传动的物件,例如手表、自行车、玩具车等;•分享一些关于齿轮传动原理的故事或趣闻,使孩子们感受到齿轮传动的实用价值和趣味性。

3.4 制作齿轮传动物件•由老师或家长出示制作齿轮传动物件的样例或模型,例如手摇发电机、小火车等;•让孩子们依照样例或模型的要求自行制作。

4. 教学总结•要求孩子们将自己制作的齿轮传动物件拿出来展示给大家;•在交流中总结齿轮传动的原理和分类等内容;•激发孩子们对齿轮传动的兴趣和探究欲望。

5. 课后延伸•由老师或家长引导孩子们寻找齿轮传动的应用,例如看看手表或闹钟的内部构造、豆浆机或榨汁机中的齿轮传动等;•指导孩子们制作更为复杂的齿轮传动物件,并讲解更深入的齿轮原理和技术;6. 教学评价通过本次课程,希望孩子们能够对齿轮传动有一定的了解,认识到其在社会生活中的重要性,从而提升其动手能力和对科技的兴趣,培养其对未来物理、工程科学的探索精神。

齿轮传动课程设计

齿轮传动课程设计

齿轮传动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解齿轮传动的定义、原理及类型;2. 学生能掌握齿轮传动的基本参数,如模数、齿数、压力角等;3. 学生能运用齿轮传动相关知识分析简单机械系统的传动比和效率。

技能目标:1. 学生能够运用齿轮传动知识设计简单的齿轮传动系统;2. 学生能够通过实际操作,组装和调试齿轮传动模型;3. 学生能够运用计算工具,对齿轮传动系统进行计算分析。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对齿轮传动技术的兴趣,增强对机械工程领域的认识;2. 学生通过小组合作,培养团队协作精神和沟通能力;3. 学生在学习过程中,形成良好的工程意识,认识到齿轮传动在现代工程技术中的重要性。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生对齿轮传动的认识和应用能力。

学生特点:学生处于具备一定物理知识和数学基础的高年级阶段,对实际操作和工程设计有较高的兴趣。

教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生动手能力和解决问题的能力,鼓励学生积极参与讨论和思考。

通过课程目标分解,确保学生达到预定的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识:- 齿轮传动的定义、原理及类型;- 齿轮的基本参数,包括模数、齿数、压力角等;- 齿轮传动系统的传动比和效率的计算方法;- 齿轮材料及热处理知识。

2. 实践操作:- 齿轮传动系统的设计与分析;- 齿轮传动模型的组装与调试;- 齿轮传动实验操作,观察和分析实验现象。

3. 教学大纲:- 第一周:齿轮传动概述,学习齿轮传动的定义、原理及类型;- 第二周:齿轮基本参数学习,理解模数、齿数、压力角等参数的意义;- 第三周:齿轮传动系统传动比和效率的计算方法学习;- 第四周:齿轮材料及热处理知识学习;- 第五周:齿轮传动系统设计与分析实践;- 第六周:齿轮传动模型的组装与调试;- 第七周:进行齿轮传动实验,观察和分析实验现象。

教材章节关联:本教学内容与教材中关于齿轮传动章节紧密相关,包括齿轮的基本概念、齿轮传动系统设计、齿轮传动实验等内容,确保学生能够系统地学习和掌握齿轮传动的相关知识。

齿轮传动教案

齿轮传动教案

节复习提问〔5分钟〕1、链传动的常用类型有哪些?2、链传动的应用特点?老师提问答复以下问题任务引入〔2分钟〕一、任务引入投影仪演示减速器重点额齿轮传动动画,动力从轴1输入,经过小齿轮和大齿轮的啮合传动后,动力从轴2输出。

观察并思考,图示齿轮的传动有何特点?工作中,轴1和轴2的转速是怎样的关系。

计算一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮,齿数z1=20,z2=32,模数m=10。

试计算其分度圆直径d、齿顶圆直径d a、齿根圆直径df 、齿厚s、基圆直径db和中心距a。

老师讲课学生听课任务分析〔3分钟〕二、任务分析分析齿轮的传动转向如何,有何特点必须要知道齿轮传动的类型及其应用特点,要了解轴1和轴2的转速是怎样的关系必须要学习有关齿轮传动比的知识。

为了计算上面例题,需学习渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何计算的知识,带着这些问题观看下面一组图片。

老师分析学生通过老师引导观察思考齿轮的转向,并带着问题进入新课内容。

节新课教学〔55分钟〕三、相关知识〔55分钟〕〔一〕齿轮传动的常用类型和应用1、按齿轮副两传动轴的相对位置不同分:平行轴、相交轴、交错轴齿轮传动2、按齿轮分度曲面不同分:圆柱齿轮传动、锥齿轮传动3、按齿线形状不同分:直齿齿轮传动、斜齿齿轮传动、曲线齿齿轮传动4、按齿廓曲线不同:渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动、圆弧齿轮传动〔二〕传动比齿轮传动的传动比是主动齿轮与从动齿轮角速度〔或转速〕的比值,也等于两齿轮齿数的反比,即:2121zznni==式中n1、n2——主、从动轮的转速,r/min ;z1、z2——主、从动轮的直径,mm。

齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比,也等于两齿轮齿数之反比。

2、分析任务提出的轴1和轴2的转速关系如何?3、举出实例(三)渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸1.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称2.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数标准齿轮的齿形角α齿数z模数m齿顶高系数 ha*顶隙系数 c*3.外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算老师分别演示各种不同的齿轮类型图片让学生观察异同,总结特点。

齿轮传动课程设计

齿轮传动课程设计

齿轮传动课程设计一、教学目标通过本节课的学习,学生需要掌握齿轮的基本概念、类型和传动原理,了解齿轮传动的应用范围和特点。

在知识目标方面,学生应能够描述齿轮的结构、分类和传动方式,解释齿轮传动的工作原理。

在技能目标方面,学生应能够运用所学知识分析齿轮传动系统,进行简单的齿轮设计计算。

在情感态度价值观目标方面,学生应能够认识齿轮传动在工程技术中的重要性,培养对机械设计和制造的兴趣。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分:齿轮的基本概念、齿轮的类型和传动原理、齿轮传动的应用。

首先,介绍齿轮的定义、特点和基本参数,如齿数、模数、压力角等。

其次,讲解不同类型的齿轮,如圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆等,并阐述各类齿轮的传动原理和应用场景。

最后,通过实例分析,让学生了解齿轮传动在现实生活中的应用,如汽车、机床、减速器等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。

首先,运用讲授法,清晰地阐述齿轮的基本概念、类型和传动原理。

其次,采用案例分析法,让学生通过分析实际应用案例,加深对齿轮传动的理解。

此外,利用实验法,让学生亲自动手进行齿轮传动实验,观察齿轮的运动特性和传动效果。

最后,鼓励学生进行分组讨论,分享学习心得和研究成果。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材《机械基础》、参考书《齿轮传动技术与应用》、多媒体资料(包括齿轮传动动画演示、实际应用场景视频等)、实验设备(齿轮模型、减速器等)。

通过这些资源的辅助,丰富学生的学习体验,提高学习效果。

五、教学评估本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现。

作业方面,将布置与课程内容相关的设计计算题和实践操作题,以考察学生对齿轮传动知识的掌握和应用能力。

考试则采取闭卷形式,包括选择题、填空题、计算题和论述题,全面测试学生对齿轮传动的基本概念、类型和传动原理的掌握情况。

了解齿轮传动教案

了解齿轮传动教案

了解齿轮传动教案一、介绍齿轮传动齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式。

它利用齿轮之间的啮合来传递动力和扭矩。

齿轮传动广泛应用于工业机械、汽车、船舶等领域。

二、齿轮传动的原理和特点1. 齿轮传动的原理:齿轮间的啮合使得一个齿轮的转动能够传递到另一个齿轮上。

2. 齿轮传动的特点:- 传动效率高:齿轮传动具有高传动效率,能够有效地将输入的动力传递给输出端。

- 承载能力强:齿轮传动能够承受较大的负载和扭矩,适用于重载工况。

- 传动平稳可靠:齿轮传动具有较好的传动平稳性和可靠性,能够保证传动的稳定性和精度。

三、齿轮传动的应用齿轮传动广泛应用于许多领域,包括但不限于以下方面:1. 工业机械:齿轮传动被广泛运用于各类工业机械,如机床、起重设备、输送机等。

2. 汽车:齿轮传动是汽车传动系统的重要组成部分,包括变速箱、差速器等。

3. 船舶:船舶的主推进系统通常采用齿轮传动,以实现动力传递和控制。

四、齿轮传动的维护和故障排除为了保证齿轮传动的正常运行,需要进行定期的维护和检查。

常见的维护工作包括:1. 清洁和润滑:保持齿轮传动部件的清洁,并定期添加润滑剂。

2. 检查和调整:检查传动部件的磨损和松动,及时进行调整和更换。

同时,齿轮传动可能会出现一些故障,常见的故障包括齿轮磨损、啮合不良等。

在出现故障时,应及时进行排除和修复。

总结:本教案对齿轮传动进行了全面的介绍,包括原理、特点、应用以及维护和故障排除。

通过学习本教案,可以更深入地了解齿轮传动的工作原理和应用领域,并掌握相应的维护和故障排除方法。

机械设计教案齿轮传动

机械设计教案齿轮传动

机械设计教案齿轮传动一、教学目标:1. 了解齿轮传动的基本概念、分类和特点。

2. 掌握齿轮传动的计算方法和工作原理。

3. 能够分析齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。

4. 能够运用齿轮传动的知识解决实际工程问题。

二、教学内容:1. 齿轮传动的基本概念:齿轮、齿廓、齿轮副等。

2. 齿轮传动的分类:圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆齿轮等。

3. 齿轮传动的特点:传动平稳、承载能力强、精度要求高等。

4. 齿轮传动的计算方法:齿数、模数、压力角等参数的计算。

5. 齿轮传动的工作原理:齿轮的啮合、传动比、传动效率等。

三、教学方法:1. 采用多媒体教学,展示齿轮传动的相关图片和动画,增强学生的直观感受。

2. 利用公式和实例相结合的方法,讲解齿轮传动的计算方法。

3. 通过实物模型或仿真软件,演示齿轮传动的工作原理。

4. 开展小组讨论,让学生分析实际工程中的齿轮传动应用案例。

四、教学准备:1. 准备相关多媒体教学资料,包括图片、动画和视频。

2. 准备齿轮传动计算公式的讲解示例。

3. 准备实物模型或仿真软件,用于演示齿轮传动的工作原理。

4. 准备实际工程中的齿轮传动应用案例,用于小组讨论。

五、教学过程:1. 引入:介绍齿轮传动在机械工程中的应用,引导学生关注齿轮传动的重要性。

2. 讲解:讲解齿轮传动的基本概念、分类和特点,引导学生理解齿轮传动的基本知识。

3. 计算:讲解齿轮传动的计算方法,示例讲解,让学生掌握齿轮传动计算的关键步骤。

4. 演示:利用实物模型或仿真软件,演示齿轮传动的工作原理,让学生直观地了解齿轮传动的工作过程。

5. 应用:分析实际工程中的齿轮传动应用案例,让学生学会运用齿轮传动的知识解决实际问题。

6. 小组讨论:让学生分组讨论,分享自己的理解和心得,互相学习和交流。

7. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点,提醒学生注意齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。

8. 作业布置:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

齿轮传动教案 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-第十章齿轮传动(7学时)一、教学目标及基本要求1. 了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。

2. 掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析,各分力的方向判断。

3. 掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计,齿轮的结构设计。

二、教学内容§10-1概述§10-2齿轮传动的失效形式及设计准则§10-3齿轮的材料及其选择原则§10-4齿轮传动的计算载荷§10-5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择§10-7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§10-8标准锥齿轮传动的强度计算§10-9变位齿轮传动强度计算概述§10-10齿轮的结构设计§10-11齿轮传动的润滑三、教学内容的重点和难点重点:标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算难点:针对不同的失效形式确定设计准则,不同的失效形式恰当地选用相应的设计数据。

四、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。

在教学过程中,注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

五、详细教学内容§10-1 概述齿轮传动在机械领域中应用范围十分广泛。

随着科技的进步,齿轮传动的精度和强度已经大幅度地提高,据现有文献,齿轮传动的传递功率可达十万千瓦,圆周速度可达300m/s,直径可达152.3m。

接下来,我们按照惯例,先来看一下齿轮传动的特点及类型。

一、齿轮传动的特点及类型1. 齿轮传动的特点:1)效率高:可高达99%,在常用的机械传动中,其效率最高;2)结构紧凑:在相同条件下,齿轮传动所需的空间一般较小;3)工作可靠,寿命长;4)传动比恒定;5)传递的功率和圆周速度的范围广。

缺点:1)制造及安装精度要求高、成本高;2)不适宜远距离两轴间的传动等。

2. 类型按轴的布置:平行轴齿轮传动(圆柱齿轮)、相交轴齿轮传动(锥齿轮)、交错轴齿轮传动按齿向:直齿、斜齿、人字齿按齿廓:渐开线、摆线、圆弧按工作条件:闭式、开式、半开式按齿面硬度:软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS )、硬齿面齿轮(齿面硬度>350HBS )3. 基本问题:1)传动平稳:即要求瞬时传动比i 恒定。

2)足够的承载能力:即要求在预期的使用期限内不失效。

二、齿轮传动的主要参数1)模数 m2)传动比 i 和齿数比 u 。

主从主从从主=d d z z n n i ==齿数比:112>=z z u 3)中心距 a4)齿宽 b 和齿宽系数 齿宽系数:1d b d =φ或a b a =φ,齿宽:1d b d φ=或a b a φ=大轮齿宽:bb=2(圆整),小轮齿宽:m m105(21)~+=bb如图所示。

三、齿轮的精度等级国标中对圆柱齿轮和锥齿轮都规定了十二个精度等级,常用 5~9 级。

根据传动的用途、使用条件和齿轮的圆周速度等选择精度等级。

齿轮精度分为:第一公差组:--控制运动的准确性。

第二公差组:--控制传动的平稳性。

第三公差组:--控制载荷分布的均匀性。

§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则一、失效形式齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,常见的失效形式有:1. 轮齿折断:疲劳折断和过载折断(属于静强度破坏)2.齿面磨损:使轮齿变薄,最后导致轮齿折断。

3. 齿面点蚀:多发生在轮齿的节线附近靠近齿根的一侧。

注:由于磨损的比点蚀的形成快,故开式传动中见不到点蚀现象。

4.齿面胶合:是在重载条件下产生的粘着磨损现象。

分为冷胶和、热胶合5.塑性变形:是重载软齿面,在摩擦力作用下引起的材料塑性流动。

主动轮的轮齿上在节线处被碾出沟槽,从动轮的轮齿上在节线处被挤出脊棱。

普通闭式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和点蚀普通开式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和磨粒磨损二、设计准则为防止轮齿的疲劳折断,需计算齿根弯曲疲劳强度。

为防止齿面点蚀,需计算齿面接触疲劳强度。

对一般工况下的普通齿轮传动,其设计准则为:1. 闭式传动软齿面:按齿面接触疲劳强度进行设计计算(确定齿轮的参数和尺寸),然后校核齿根弯曲疲劳强度。

硬齿面:按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算(确定齿轮的参数和尺寸),然后校核齿面接触疲劳强度2. 开式传动:只计算齿根弯曲疲劳强度,适当加大模数(预留磨损量)。

注:对高速重载传动,还应按齿面抗胶合能力进行计算。

§10-3 齿轮的材料及其选择齿轮材料及其热处理方法的选择,应根据齿轮传动的载荷大小与性质、工作环境条件、结构尺寸和经济性等多方面的要求来确定。

基本的要求是使齿轮具有一定的抗点蚀、抗疲劳折断、抗磨损、抗胶合、抗塑性变形等能力。

总之,齿轮材料性能的要求是:齿面硬、芯部韧。

一、常用的齿轮材料最常用的材料是钢,其次是铸铁,还有非金属材料。

锻钢:由于锻钢的力学综合性能好,它是最常用的齿轮材料。

常用含碳量为%~%的碳钢或者合金钢,适用于中小直径的齿轮。

铸钢:直径较大的齿轮采用,其毛坯要进行正火处理以消除残余应力和硬度不均匀的现象。

铸铁:普通灰铸铁的铸造性能和切削性能好、性质较脆,抗点蚀及抗胶合能力强,但是抗冲击及韧性差,弯曲强度低、常用于低速、轻载、小功率的场合;球墨铸铁的力学性能和抗冲击性能远高于灰铸铁。

非金属材料:如尼龙、塑料等。

适用于高速、轻载、且要求降低噪音的场合。

非金属材料的导热性差,使用时应注意润滑和散热。

齿轮的毛坯:锻造(适用于中、小尺寸的齿轮)、铸造(适用于形状复杂、尺寸大的齿轮)二、常用的热处理方法调质、正火:——获得软齿面,强度低,工艺简单。

正火:正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能。

强度要求不高和不很重要的齿轮,可用中碳钢或中碳合金钢正火处理。

大直径的齿轮可用铸钢正火处理。

调质:调质后齿面硬度不高,易于跑合,可精切成形,力学综合性能较好。

对中速、中等平稳载荷的齿轮,可采用中碳钢或中碳合金钢调质处理。

整体淬火、表面淬火、表面渗碳淬火、渗氮等:——获得硬齿面,强度高。

整体淬火:整体淬火后再低温回火,这种热处理工艺较简单,但轮齿变形较大,质量不易保证,心部韧性较低,不适于承受冲击载荷,热处理后必须进行磨齿、研齿等精加工。

中碳钢或中碳合金钢可采用这种热处理。

表面淬火:表面淬火后再低温回火,由于心部韧性高,接触强度高,耐磨性能好,能承受中等冲击载荷。

因为只在表面加热,轮齿变形不大,一般不需要最后磨齿,如果硬化层较深,则变形较大,应进行热处理后的精加工。

表面渗碳淬火:表面渗碳淬火的齿轮表面硬度高,接触强度好,耐磨性好,心部韧性好,能承受较大的冲击载荷,但轮齿变形较大,弯曲强度也较低,载荷较大时渗碳层有剥离的可能,常用低碳钢或低碳合金钢。

即:整体淬火、表面淬火适用于中碳钢;渗碳淬火适用于低碳钢;淬火后需磨齿,工艺较复杂;渗氮不需要磨齿。

三、齿轮材料选用的基本原则1. 齿轮材料必须满足工作条件的要求,如强度、寿命、可靠性、经济性等;2. 应考虑齿轮的尺寸大小,毛坯成型方法及热处理和制造工艺;3. 钢制软齿面齿轮,小轮的齿面硬度应比大齿轮高30~50HBS 。

4. 硬齿面齿轮传动,两轮的齿面硬度可大致相同,或小轮硬度略高。

§10-4 齿轮传动的计算载荷在计算齿轮的强度时,要考虑影响齿轮受载的各种因素比较多,所以这里把齿轮传动的计算载荷单独列出一节来讲。

国家标准规定的载荷系数为4个系数:使用系数、动载系数、齿间载荷分配系数和齿向载荷分布系数。

F为轮齿所受的名义法向力。

在计算齿轮强度的在齿轮的轮齿受力分析中,n时候,需要对这个名义法向力进行修正,因为在实际传动中,由于原动机、工作机性能以及齿轮本身的制造误差都会对法向载荷产生影响,会使法向载荷增大。

计算齿轮强度时,将法向载荷乘以一个载荷系数K 。

计算载荷为:LKF Kp p n ==ca , p 是沿齿面接触线单位长度上的平均载荷,Nmm ;L 是接触线的长度,mm K —载荷系数,βαK K K K K A υ=;1.使用系数A KA K 是考虑齿轮啮合时,外部邻接装置引起的附加动载荷的影响。

外部邻接装置包括有原动机、从动轴、联轴器等,由这些装置在运行时对齿轮造成的动载荷,通过长期实践,根据不同的情况,列出了经验系数。

见190页表10-2。

表格的最左列是载荷状态,,第二列是常用的各种机器,第三列是原动机的形式,根据具体的要求,我们结合该表,查出它的使用系数。

2.动载系数υK这是考虑由于齿轮本身的原因引起的动载荷,也称内部附加动载荷系数。

我们知道齿轮在制造加工的时候,会有一定的制造误差,在装配的时候也会有误差,另外,轮齿受载后也会发生一定的弹性变形,这些都会引起齿轮在啮合时产生动载荷。

为了计入这些动载荷的影响,引入动载系数υK 。

192页图10-8列出了一般齿轮传动的动载系数。

根据齿轮的制造精度等级和齿轮的圆周速度就可以查到相应的动载系数。

可见,影响轮齿啮合过程中产生动载荷的主要因素就是齿轮的制造等级和圆周速度。

所以,提高制造精度、减小齿轮直径,以降低圆周速度,都可以减小动载荷。

另外,齿顶修缘可以减小内部附加动载荷。

所谓齿顶修缘就是把齿顶的一小部分齿廓曲线 20=α的渐开线修整成 20>α的渐开线。

(播放修缘前的轮齿啮合与修缘后的轮齿啮合动画给学生看)大家看到修缘前后,啮合时的动载荷明显不一样。

但是修缘量一定要控制恰当,修缘量有专门的选择参数,这里不再详述。

同学们要记住:采用齿顶修缘可以减小齿轮啮合时的动载系数。

3.齿间载荷分配系数αK这是考虑载荷在同时啮合的齿对之间分配不均的系数。

一对相互啮合的齿轮,我们知道,重合度一般是大于1的,也就是说,同时进入啮合状态的一般是两对齿或者更多对齿。

那么载荷应该分配在这两对齿上。

但是,在这两对齿的接触线上,平均单位载荷并不相等。

其中一条接触线上的平均载荷可能会大于另一系接触线上的平均载荷。

所以,进行强度计算时,应该按照平均单位载荷大的值进行计算,因此引入这个齿间载荷分配系数。

可查193页表10-3。

表中有的第一行第一列b F K t A /,b F t /是指齿宽载荷,齿间载荷分配系数是根据齿轮的齿宽载荷、精度等级、齿轮的类型(直齿还是斜齿)以及齿轮的表面硬化情况决定的。

表中有两个系数:αH K 、αF K ,分别表示:按照齿面接触疲劳强度计算时的系数αH K 和按照齿根弯曲疲劳强度计算时的系数αF K 。

有很多教科书上不分这两种情况,直接用αK ,因为这两者之间也没有什么区别。

相关文档
最新文档