齿轮传动润滑技术ppt课件
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齿轮传动课件

校核式
设计式
H 668
(u 1)3 KT1 ubd12
[ H ]
d1
76.433
KT1(u 1)
du H 2
1)公式中,“+”用于外啮合, “-”用于内啮合。 2)由于一对齿轮啮合时, σ H1= σ H2,但[σ H]1≠ [σ H]2,故应将两者中的较小值代 入公式。
机械设计基础
齿根弯曲疲劳强度计算
3)由于大、小齿轮的比值YF/ [σ F]可能不同,进行设计计 算时,应将两者中的较大值代入设计公式,并将求得的m后圆整 成标准值;
机械设计基础
直齿圆柱齿轮传动设计
直齿圆柱齿轮传动的设计计算步骤
1.闭式软齿面齿轮传动(硬度≤350 HBW) 1)选择齿轮材料、热处理方式、精度等级及计算许用应力; 2)合理选择齿轮参数,按接触疲劳强度设计公式算出小齿 轮分度圆直径; 3)计算齿轮的主要尺寸; 4)校核所设计的齿轮传动的弯曲疲劳强度; 5)确定齿轮的结构尺寸; 6)绘制齿轮的工作图。
设计时应根据工作条件、尺寸大小、毛坯制造及热处理方法等 因素综合考虑后选用。
齿面硬度差
热处理后的齿轮表面可分为软齿面(齿面硬度≤350HBS) 和硬齿面(齿面硬度>350HBS)两种。调质和正火后的齿面 一般为软齿面,表面淬火后的齿面为硬齿面。当大、小齿轮均 为软齿面时,由于单位时间内小齿轮应力循环次数多,为了使 大、小齿轮的寿命接近相等,推荐小齿轮的齿面硬度比大齿轮 高30~50HBS,或更高一些。传动比越大,齿面硬度差就应该 越大。当大、小齿轮均为硬齿面时,硬度差宜小不宜大。
机械设计基础
计算载荷
Fnc KFn
式中, K为载荷系数,用以考虑以下因素影响:
1)原动机和工作机的动力特性、轴和联轴器系统的质量和 刚度,以及运行状态等外部因素引起的附加动载荷。
齿轮(机械学基础)课件

过载、疲劳或材料内部 缺陷可能导致齿轮出现
断齿现象。
齿轮故障的排除方法
定期检查
。
更换损坏零件
调整参数 加强维护保养
05
新型齿轮技术及其应用
新型齿轮材料
高强度材料
耐高温材料
轻量化材料 抗腐蚀材料
新型齿轮加工技术
精密铸造
通过精密铸造技术,减少齿轮的加工 余量和误差,提高齿轮的精度和稳定 性。
数控加工
热处理
为了提高齿轮的硬度和耐磨性,需要对材料进行热处理,如淬火、回火、表面淬 火等。
齿轮的加工工艺
切齿加工
磨齿加工 热处理和表面处理
04
齿轮的维护与故障排除
齿轮的润滑与保养
润滑剂的选择
根据齿轮的工作环境和负载选择 合适的润滑剂,如润滑油或润滑
脂。
润滑周期
确定合适的润滑周期,定期对齿 轮进行润滑,以减少磨损和摩擦。
智能化
随着工业4.0和智能制造的推进,齿轮制造将更加智能化,实现自动 化、高精度、高效率的生产。
绿色环保
环保意识日益增强,齿轮制造将更加注重绿色、环保,采用环保材料 和工艺,降低能耗和减少废弃物排放。
定制化与个性化
随着机械行业的多样化需求,齿轮的定制化与个性化设计将成为趋势, 满足不同领域和特定需求的齿轮产品将不断涌现。
齿轮(机械学基础)课件
• 齿轮概述 • 齿轮的工作原理 • 齿轮的设计与制造 • 齿轮的维护与故障排除 • 新型齿轮技术及其应用 • 齿轮的发展趋势与展望
01
齿轮概述
齿轮的定义与作用
定义 作用
齿轮的类型与特点
圆柱齿轮
蜗轮蜗杆
用于平行轴之间的传动,有直齿和斜 齿两种。直齿简单,但传动不平稳; 斜齿传动平稳,但制造成本高。
齿轮传动的润滑

图1 润滑状态图
(1)边界润滑 当<1,齿轮传动处于边界润滑状态,齿轮齿面有表面粗糙峰相接触的情况发 生。在边界润滑状态下,润滑油的黏度不起作用,靠添加剂与齿面形成的物理吸附 膜或化学反应膜来保护齿面。 (2)混合润滑 当1<<3,齿轮传动处于混合润滑状态。在混合润滑状态下,摩擦力由粗糙峰 和润滑油内部的摩擦力两部分构成,齿面负荷由油膜和齿面粗糙峰共同承担。润滑 油中需要少量的极压添加剂。 (3)全膜润滑 当>3,齿轮传动处于全膜润膜状态(弹流润滑、液体动压润滑)。在全膜润 滑状态下,润滑油膜的厚度远远大于表面粗糙度,两运动表面完全被连续的油膜所 隔开。因此润滑剂的黏度起主导作用,不需要添加剂。 当计入齿轮的弹性变形时,全膜齿轮润滑状态即成为弹性流体动力润滑,其理 论分析是英国著名学者D.Downson完成的。该理论考虑了物体的弹性变形和润滑油在 高压下黏度的变化,先用计算机获得了数值解,进而导出了如下的经验公式
齿轮润滑剂对齿轮传动的影响主要表现在摩擦、磨损、胶合性能、振动、噪 声水平、齿轮箱热平衡性能等诸多方面。因此,在进行齿轮设计时不能忽略润滑 剂这一重要参数。
①润滑对齿轮传动失效的影响,见表1。
表1 润滑对齿轮传动失效的影响
齿轮失效形式 磨损 腐蚀性磨损 擦伤与胶合 点蚀 剥落 齿体塑变 峰谷塑变 起皱
进行齿轮润滑设计,要把握以下特点。 ①润滑剂是齿轮传动的一个元件,因此,润滑油的物理、化学性质,例如黏度、 压黏系数、黏温特性、添加剂的作用等都十分重要。 ②齿轮传动中同时存在着滚动和滑动,滚动量和滑动量的大小因啮合位置而异, 这就表明齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变。 ③齿轮的接触压力非常高,例如轧钢机的主轴承比压一般为20MPa,而轧钢机 减速器齿轮比压一般达到500~1000MPa。
(1)边界润滑 当<1,齿轮传动处于边界润滑状态,齿轮齿面有表面粗糙峰相接触的情况发 生。在边界润滑状态下,润滑油的黏度不起作用,靠添加剂与齿面形成的物理吸附 膜或化学反应膜来保护齿面。 (2)混合润滑 当1<<3,齿轮传动处于混合润滑状态。在混合润滑状态下,摩擦力由粗糙峰 和润滑油内部的摩擦力两部分构成,齿面负荷由油膜和齿面粗糙峰共同承担。润滑 油中需要少量的极压添加剂。 (3)全膜润滑 当>3,齿轮传动处于全膜润膜状态(弹流润滑、液体动压润滑)。在全膜润 滑状态下,润滑油膜的厚度远远大于表面粗糙度,两运动表面完全被连续的油膜所 隔开。因此润滑剂的黏度起主导作用,不需要添加剂。 当计入齿轮的弹性变形时,全膜齿轮润滑状态即成为弹性流体动力润滑,其理 论分析是英国著名学者D.Downson完成的。该理论考虑了物体的弹性变形和润滑油在 高压下黏度的变化,先用计算机获得了数值解,进而导出了如下的经验公式
齿轮润滑剂对齿轮传动的影响主要表现在摩擦、磨损、胶合性能、振动、噪 声水平、齿轮箱热平衡性能等诸多方面。因此,在进行齿轮设计时不能忽略润滑 剂这一重要参数。
①润滑对齿轮传动失效的影响,见表1。
表1 润滑对齿轮传动失效的影响
齿轮失效形式 磨损 腐蚀性磨损 擦伤与胶合 点蚀 剥落 齿体塑变 峰谷塑变 起皱
进行齿轮润滑设计,要把握以下特点。 ①润滑剂是齿轮传动的一个元件,因此,润滑油的物理、化学性质,例如黏度、 压黏系数、黏温特性、添加剂的作用等都十分重要。 ②齿轮传动中同时存在着滚动和滑动,滚动量和滑动量的大小因啮合位置而异, 这就表明齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变。 ③齿轮的接触压力非常高,例如轧钢机的主轴承比压一般为20MPa,而轧钢机 减速器齿轮比压一般达到500~1000MPa。
齿轮传动课件

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齿轮材料及热处理:锻钢
由于啮合过程中,小齿轮的啮合次数比大齿轮 多,齿根应力较大齿轮大,为了使大、小齿轮 的寿命接近相等,推荐小齿轮的齿面硬度比大 齿轮高30~50HBS。软齿面齿轮常用于对齿轮 尺寸和精度要求不高的传动中。
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齿轮材料及热处理:锻钢
(2) 表面硬化钢和氮化钢。齿轮一般为用锻钢切 齿后经表面硬化处理(表面淬火、渗碳淬火、氮 化等),淬火后(特别是渗碳淬火),因热处理变 形大,一般都要经过磨齿等精加工,以保证齿 轮所需的精度。氮化齿轮变形小,在精度低于7 级时,一般不需磨齿。氮化齿轮,因硬化层深 度很小(0.1~0.6mm),不宜用于有冲击或有磨 料磨损的场合。
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失效形式:齿面胶合
在重载低速齿轮传动中,由于局部齿面啮 合处压力很高,且速度低,不易形成油膜 ,使接触表面膜被刺破而粘着,这种胶合 称为冷胶合。
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失效形式:齿面胶合
减小模数、降低齿高、采用角度变位齿轮 以减小滑动系数,提高齿面硬度,采用抗 胶合能力强的润滑油(极压油)等,均可减缓 或防止齿面胶合。
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直齿圆锥齿轮传动
直齿圆锥齿轮的标准模数为大端模数m,其 几何尺寸按大端计算。 背锥 当量齿轮 正确啮合条件
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受力分析
由于直齿圆锥齿轮的轮齿从大端到小端逐 渐收缩,轮齿沿齿宽方向的截面大小不等 ,受力后不同截面的弹性变形各异,引起 载荷分布不均,其受力和强度计算都相当 复杂,一般以齿宽中点的当量直齿圆柱齿 轮作为计算基础
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润滑培训优质课件

节约用油措施探讨
合理选择润滑剂
根据设备类型和工作条件,选择性能 适宜的润滑剂,避免使用高性能润滑 剂造成的浪费。
定期检测和维护
建立定期检测和维护制度,及时发现 并解决润滑问题,延长润滑剂使用寿 命。
推广润滑新技术
采用先进的润滑技术和装置,如油气 润滑、喷射润滑等,提高润滑效果, 降低用油量。
加强员工培训
轴承润滑案例分析
01
轴承润滑原理及要求
阐述轴承润滑的基本原理,以及轴承对润滑油的要求,如粘度、抗磨性
能等。
02
轴承常见润滑故障及原因分析
列举轴承常见的润滑故障,如轴承过热、轴承磨损过快等,并分析其产
生原因。
03
轴承润滑维护保养建议
提供针对轴承的润滑维护保养建议,如定期更换润滑油、清洗轴承等,
以确保轴承的正常运行。
04
润滑剂选用与更换周期建议
各类设备适用润滑剂推荐
齿轮传动
推荐使用极压齿轮油或抗磨液压油,具有良 好的极压抗磨性和热氧化安定性。
液压系统
推荐使用抗磨液压油或合成液压油,具有优 异的抗磨性、抗氧化性和抗泡性。
轴承润滑
推荐使用轴承专用润滑油或润滑脂,具有高 粘度指数、低凝点和良好的抗磨性。
空压机
推荐使用空气压缩机油,具有优良的抗氧化 性、防锈性和抗泡性。
发动机润滑系统案例分析
发动机润滑系统组成及工作原理
01
详细介绍发动机润滑系统的各个组成部分,如机油泵、机油滤
清器、油道等,并阐述其工作原理。
发动机润滑系统常见故障及原因分析
02
列举发动机润滑系统常见的故障现象,如机油压力过低、机油
消耗过多等,并分析其产生原因。
发动机润滑系统维护保养建议
《齿轮传动K系数》课件

利用实验数据和计算公式,计算出行星齿轮的K系数,并对行星齿轮传动系统的 性能进行分析。
应用场景与案例分析
行业
汽车制造
应用
传动系统
工程机械
液压传动
航空航天
发动机传动
案例
基于K系数的齿轮传动优化方 案,在提升传动效率的同时降 低噪音和磨损。
利用K系数分析液压马达与齿 轮泵的匹配,确保传动效率和 系统可靠性。
K系数的计算在航空发动机传 动设计中发挥重要作用,以实 现高效稳定的动力输出。
总结与展望
齿轮传动K系数是评估传动设备效率和优化设计的重要指标。准确计算K系数, 对齿轮传动系统的性能提升和节能减排具有重要意义。未来,我们将不断研 究创新,完善计算方法,推动齿轮传动技术的发展。
《齿轮传动K系数》PPT 课件
这个PPT课件将介绍齿轮传动K系数的重要性和计算方法,帮助您深入了解齿 轮传动原理并实际应用。
齿轮传动K系数的介绍
什么是齿轮传动K系数
齿轮传动K系数是一种表示传动装置效率的指标,它 考虑了齿轮间隙、摩擦和振动等因素。
为什么需要齿轮传动K系数
通过计算K系数,我们可以评估齿轮传动系统的效率 并优化设计,以提高传动精度和减少能量损失。
K系数的计算结果可以用于分析 传动系统的效率,并预测其在不 同工况下的表现。
K系数计算实例
1
实例1 :齿轮箱
通过测量输入功率和输出功率,计算出齿轮箱的K系数,并对传动装置进行评估 和改进。
2
实例2 :传动链
根据实际传动效果和理论输出功率,计算出传动链的K系数,以评估传动链的效 率和使用寿命。
3
实例3 :行星齿轮
K系数=(实际输出功率/理论输出功率)* 100%
《齿轮机构啮合传动》课件

齿轮机构啮合传动的应用
应用
齿轮机构啮合传动广泛应用于各种机械传动系统和工业领域 ,如汽车、航空、船舶、能源、化工等。
举例
汽车发动机中的曲轴与凸轮轴之间的啮合传动,实现发动机 的工作循环;风力发电机中的齿轮箱,将风能转化为电能; 船舶推进器中的齿轮传动,驱动螺旋桨旋转等。
02
齿轮机构啮合传动的类型
业领域,如汽车、飞机、机床等。
蜗杆蜗轮传动
总结词
具有减速、自锁和传递大扭矩的特点,常用于精密设备和自动化控制系统。
详细描述
蜗杆蜗轮传动是一种特殊的齿轮类型,其特点是蜗杆和蜗轮相互啮合,传递旋转运动和 扭矩。与直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮相比,蜗杆蜗轮传动具有减速、自锁 和传递大扭矩的特点,常用于精密设备和自动化控制系统。这种传动方式广泛应用于各
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《齿轮机构啮合传动》ppt
课件
• 齿轮机构啮合传动的概述 • 齿轮机构啮合传动的类型 • 齿轮机构啮合传动的特性 • 齿轮机构啮合传动的优化设计 • 齿轮机构啮合传动的未来发展
目录
CONTENTS
01
齿轮机构啮合传动的概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
直齿圆柱齿轮传动
总结词
最常见的齿轮类型,两个直齿圆柱齿轮相互啮合,传递扭矩和旋转运动。
详细描述
直齿圆柱齿轮传动是最常见的齿轮类型,其特点是两个直齿圆柱齿轮相互啮合,通过传递扭矩和旋转运动来驱动 机械设备。这种传动方式广泛应用于各种工业领域,如汽车、飞机、机床等。
圆锥齿轮传动
总结词
适用于传递垂直或倾斜方向的扭矩和旋转运 动,具有较高的承载能力和可靠性。
12694_齿轮啮合传动ppt课件

根据齿轮工作条件选择合适的润滑方式和 密封结构,保证齿轮传动的可靠性和寿命 。
2024/1/27
16
调试过程检查项目清单
齿轮啮合间隙检查
通过压铅法或塞尺法测量齿轮啮合间隙,确 保间隙在规定范围内。
齿轮啮合接触斑点检查
涂色法检查齿轮啮合接触斑点,确保接触斑 点分布均匀且符合规定要求。
齿轮传动噪音检查
2024/1/27
12
热处理工艺对性能影响
淬火
提高齿轮的硬度和耐磨性,但 可能导致变形和开裂。
2024/1/27
回火
消除淬火应力,提高齿轮的韧 性和综合力学性能。
渗碳淬火
提高齿轮表面的硬度和耐磨性 ,同时保持心部的韧性。
氮化处理
提高齿轮表面的硬度和耐磨性 ,同时改善其耐腐蚀性。
13
精度等级评定标准
控制齿轮箱内外压差和温度变化在允 许范围内。
提高齿轮箱设计和制造质量,确保密 封性能符合要求。
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25
06 性能测试与评价标准
2024/1/27
26
静态性能测试项目和方法
齿轮精度检测
使用齿轮测量中心或万能测齿仪 等设备,对齿轮的各项精度指标 进行测量,包括齿距、齿形、齿
向等。
2024/1/27
2024/1/27
11
常用加工方法介绍
01
02
03
04
铣齿
利用铣刀按照齿轮的齿形进行 切削加工,适用于单件或小批
量生产。
滚齿
通过滚刀与齿坯的相对运动, 实现齿轮齿形的加工,生产效 率高,适用于大批量生产。
插齿
利用插齿刀按照齿轮的齿形进 行切削加工,适用于内齿轮和
模数较大的齿轮加工。
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润滑油的作用无疑对齿面损伤有很大的影响。润滑油的帖度太 低容易产生点蚀。因此应采用高粘度的润滑油或加入添加剂。
齿面磨损
因面磨损齿面磨损通常有两种情况:一种是由于灰尘、金属 微粒等进入齿面间引起的磨损;另~种是由于齿面间相对滑动摩 擦引起的磨损。一般情况下这两种磨损往往同时发生并相互促进。 严重的磨损将使轮齿失去正确的齿形,齿侧间隙增大而产中振动 和噪声,甚至由于齿厚磨薄最终导致轮齿折断。
齿轮传动的特点和基本类型
齿轮传动的特点: 传动动力大,效率高 寿命长,工作平稳,可靠性高 能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动 制造、安装精度要求较高,因而成本也较高 不宜作轴间距离过大的传动
齿轮传动的优缺点
齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力,其圆周速度可 达300m/s,传递功率可达105 kW,齿轮直径可从1mm到150m以上, 是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。 优点:1)传动效率高
2)传动比恒定 3)结构紧凑 4)工作可靠、寿命长 缺点:1)制造、安装精度要求较高 2)不适于中心距a较大两轴间传动 3)使用维护费用较高,精度低时、噪音、振动较大
齿轮传动的特点和基本类型
平面齿轮传动
齿 轮齿轮传动 人字齿齿轮运动
内啮合 外啮合 齿轮齿条
点蚀常发生于润滑状态良好、齿面硬度较低(HB≤350 HBS) 的闭式传动中。在开式传动中,由于因齿面的磨损较快,往往点 蚀还来不及出现或扩展即被磨掉了,所以看不到点蚀现象。
轮齿表面承受循环接触应力,当超过材科的接触疲劳极限时, 在齿面或表层内将发生微小裂纶,裂纹继续扩展使表面金属小决脱 落形成庶点,即出现疲劳点蚀。
润滑对齿轮传动装置而言是具有特殊重要意义的机械构件。在操作 过程中,润滑剂接触机械的大多数传动元件 除润滑滑动、滚动接触副外、 润滑剂还要执行冷却和移除滑动、滚动接触副产生的摩擦热的任务。有关 机械传动部件(例如.滚动轴承、齿轮、轴、密封或齿轮箱)生产或制造费 用或成本的对比表明,润滑油是可以低成本、比较简单地生产的传动构件。 但是与选择机械其它构件相比.为保证传动装固可靠而长期运行,在设计 传动装置过程中.润滑剂的选择具有决定性重要意义。
轮齿折断
轮齿折断轮齿折断通常有两种情况:一种是由于多次重复的弯曲应力 和应力集中造成的疲劳折断;另一种是由于突然严重过载或冲击载荷作用 引起的过载折断。这两种折断都起始于轮齿相部受拉的一侧。
齿宽较小的直齿轮往往发生全齿折断,因宽较大的直齿轮或斜齿轮则 容易发生局部折断。
齿面点蚀
轮齿工作时,由于在齿面啮合处脉动循环交变接触应力长期 作用下,当应力峰值超过材料的接触疲劳极限,经过一定应力循 环次数后,先在节线附近的齿报表面产生细微的疲劳裂纹。随着 裂纹的扩展,将导致小块金属剥落,产生齿面点蚀。点蚀影响轮 齿正常啮合,引起冲击和噪声,造成传动的不平稳。
齿轮传动润滑技术
概述
齿轮传动机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构。它不 仅可以用来传递空间任意两轴之间的运动和动力,而且传动准确、平 稳、机械效率高、使用寿命长,工作安全可靠。
齿轮是机械产品的重要基础零件.齿轮传动是传递机器动力和 运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦机械传动相比,具有功率范围 大、传动效率高传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点,因此它 已成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将 直接影响到机械产品的性能和质量。由于它在工业发展中有突出地位, 致使齿轮被公认为工业化的一种象征
齿轮是机械产品最重要的基础零件之一。齿轮传动是机器运动和动力传递 的一种主要形式,具有传递功率大、传动比准确、使用范围广、安全可靠等特点, 一度被视作工业化的象征。随着齿轮传动不断向高速、重载、高低温和微型化方 向发展,润滑不当引起的齿轮失效时有发生,因此在新的环境条件下,研制高性 能、低黏化、通用化、长寿命齿轮润滑油并且合理选择齿轮润滑越发显得重要。
齿面胶合
高速重载传动时,啮合区载荷集中,温升快,因而易引起润 滑失效;低速重载时,油膜不易形成,均可致使两齿面金属直接接 触而熔粘到一起,随着运动的继续而使软齿面上的金属被撕下,在 轮齿工作表面上形成与滑动方向一致的沟纹,这种现象称为齿面胶 合。
润滑良好、具有一定硬度和表面粗糙度较低的闭式齿轮传动, 一般不会产生显著的磨损。在开式传动中,特别是在粉尘浓度大 的场合下,齿面磨损将是主要的失效形式。
润滑不良,特别是使用润滑脂的低速重栽开式齿轮,齿面磨损是 主要失效形式之一。虽然圆弧齿轮的接触迹沿齿向滚动有利于形成油 膜,但沿齿高的相对滑动速度却并不比渐开线齿轮小,滑动速度随模 数成正比增加,所以齿面磨损并不少见。胶合和点蚀也会引起严重磨 损,磨损的结果使齿厚变薄,导致断齿。防止磨损的办法是改善润滑 方法和增加齿面硬度。
内啮合 外啮合 齿轮齿条
传递相交运动
直齿 斜齿 曲线齿
传递交错轴运动
交错轴斜齿轮传动 蜗杆涡轮 准双曲面齿轮
齿轮齿条传动
圆柱斜齿轮传动
圆柱人字齿轮传动
圆锥直齿轮传动
螺旋齿轮
蜗轮蜗杆传动
变 径 齿 轮 传 动
曲线齿
准双曲面齿轮
齿轮常见的失效形式
齿轮传动是靠轮齿的啮合传动来传递运动和动力的,轮齿失效 是齿轮常见的主要失效形式。由于齿轮传动装置有开式、闭式,齿 面有软齿面、硬齿面,齿轮转速有高有低,载荷有轻重之分,所以 设计应用中会出现各种不同的失效形式。齿轮传动的主要失效形式 有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等几种 形式。
点蚀有两种:一种是跑合过程中的点蚀,它是由于齿面在加工 个凸起部分的应力超过材料的疲劳极限而产生的。随着跑合过程中 齿面接触面积的增加,接触应力下降,点蚀不再扩展,而且在运行 过程个,轻微的点蚀麻点将逐渐被“碾平”,这种点蚀称为非进展 性点蚀。
另一种是经过一段时间的运行使用,即使齿面已经跑合,接触 良好,但当齿面的接触应力超过材料的疲劳极限时,即产生点蚀, 且不断扩展,称进展性点蚀。 在出现进展性点蚀之后,若用继续 运转,点蚀坑就会不断扩展,而出现大块剥落。
齿面磨损
因面磨损齿面磨损通常有两种情况:一种是由于灰尘、金属 微粒等进入齿面间引起的磨损;另~种是由于齿面间相对滑动摩 擦引起的磨损。一般情况下这两种磨损往往同时发生并相互促进。 严重的磨损将使轮齿失去正确的齿形,齿侧间隙增大而产中振动 和噪声,甚至由于齿厚磨薄最终导致轮齿折断。
齿轮传动的特点和基本类型
齿轮传动的特点: 传动动力大,效率高 寿命长,工作平稳,可靠性高 能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动 制造、安装精度要求较高,因而成本也较高 不宜作轴间距离过大的传动
齿轮传动的优缺点
齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力,其圆周速度可 达300m/s,传递功率可达105 kW,齿轮直径可从1mm到150m以上, 是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。 优点:1)传动效率高
2)传动比恒定 3)结构紧凑 4)工作可靠、寿命长 缺点:1)制造、安装精度要求较高 2)不适于中心距a较大两轴间传动 3)使用维护费用较高,精度低时、噪音、振动较大
齿轮传动的特点和基本类型
平面齿轮传动
齿 轮齿轮传动 人字齿齿轮运动
内啮合 外啮合 齿轮齿条
点蚀常发生于润滑状态良好、齿面硬度较低(HB≤350 HBS) 的闭式传动中。在开式传动中,由于因齿面的磨损较快,往往点 蚀还来不及出现或扩展即被磨掉了,所以看不到点蚀现象。
轮齿表面承受循环接触应力,当超过材科的接触疲劳极限时, 在齿面或表层内将发生微小裂纶,裂纹继续扩展使表面金属小决脱 落形成庶点,即出现疲劳点蚀。
润滑对齿轮传动装置而言是具有特殊重要意义的机械构件。在操作 过程中,润滑剂接触机械的大多数传动元件 除润滑滑动、滚动接触副外、 润滑剂还要执行冷却和移除滑动、滚动接触副产生的摩擦热的任务。有关 机械传动部件(例如.滚动轴承、齿轮、轴、密封或齿轮箱)生产或制造费 用或成本的对比表明,润滑油是可以低成本、比较简单地生产的传动构件。 但是与选择机械其它构件相比.为保证传动装固可靠而长期运行,在设计 传动装置过程中.润滑剂的选择具有决定性重要意义。
轮齿折断
轮齿折断轮齿折断通常有两种情况:一种是由于多次重复的弯曲应力 和应力集中造成的疲劳折断;另一种是由于突然严重过载或冲击载荷作用 引起的过载折断。这两种折断都起始于轮齿相部受拉的一侧。
齿宽较小的直齿轮往往发生全齿折断,因宽较大的直齿轮或斜齿轮则 容易发生局部折断。
齿面点蚀
轮齿工作时,由于在齿面啮合处脉动循环交变接触应力长期 作用下,当应力峰值超过材料的接触疲劳极限,经过一定应力循 环次数后,先在节线附近的齿报表面产生细微的疲劳裂纹。随着 裂纹的扩展,将导致小块金属剥落,产生齿面点蚀。点蚀影响轮 齿正常啮合,引起冲击和噪声,造成传动的不平稳。
齿轮传动润滑技术
概述
齿轮传动机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构。它不 仅可以用来传递空间任意两轴之间的运动和动力,而且传动准确、平 稳、机械效率高、使用寿命长,工作安全可靠。
齿轮是机械产品的重要基础零件.齿轮传动是传递机器动力和 运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦机械传动相比,具有功率范围 大、传动效率高传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点,因此它 已成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将 直接影响到机械产品的性能和质量。由于它在工业发展中有突出地位, 致使齿轮被公认为工业化的一种象征
齿轮是机械产品最重要的基础零件之一。齿轮传动是机器运动和动力传递 的一种主要形式,具有传递功率大、传动比准确、使用范围广、安全可靠等特点, 一度被视作工业化的象征。随着齿轮传动不断向高速、重载、高低温和微型化方 向发展,润滑不当引起的齿轮失效时有发生,因此在新的环境条件下,研制高性 能、低黏化、通用化、长寿命齿轮润滑油并且合理选择齿轮润滑越发显得重要。
齿面胶合
高速重载传动时,啮合区载荷集中,温升快,因而易引起润 滑失效;低速重载时,油膜不易形成,均可致使两齿面金属直接接 触而熔粘到一起,随着运动的继续而使软齿面上的金属被撕下,在 轮齿工作表面上形成与滑动方向一致的沟纹,这种现象称为齿面胶 合。
润滑良好、具有一定硬度和表面粗糙度较低的闭式齿轮传动, 一般不会产生显著的磨损。在开式传动中,特别是在粉尘浓度大 的场合下,齿面磨损将是主要的失效形式。
润滑不良,特别是使用润滑脂的低速重栽开式齿轮,齿面磨损是 主要失效形式之一。虽然圆弧齿轮的接触迹沿齿向滚动有利于形成油 膜,但沿齿高的相对滑动速度却并不比渐开线齿轮小,滑动速度随模 数成正比增加,所以齿面磨损并不少见。胶合和点蚀也会引起严重磨 损,磨损的结果使齿厚变薄,导致断齿。防止磨损的办法是改善润滑 方法和增加齿面硬度。
内啮合 外啮合 齿轮齿条
传递相交运动
直齿 斜齿 曲线齿
传递交错轴运动
交错轴斜齿轮传动 蜗杆涡轮 准双曲面齿轮
齿轮齿条传动
圆柱斜齿轮传动
圆柱人字齿轮传动
圆锥直齿轮传动
螺旋齿轮
蜗轮蜗杆传动
变 径 齿 轮 传 动
曲线齿
准双曲面齿轮
齿轮常见的失效形式
齿轮传动是靠轮齿的啮合传动来传递运动和动力的,轮齿失效 是齿轮常见的主要失效形式。由于齿轮传动装置有开式、闭式,齿 面有软齿面、硬齿面,齿轮转速有高有低,载荷有轻重之分,所以 设计应用中会出现各种不同的失效形式。齿轮传动的主要失效形式 有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等几种 形式。
点蚀有两种:一种是跑合过程中的点蚀,它是由于齿面在加工 个凸起部分的应力超过材料的疲劳极限而产生的。随着跑合过程中 齿面接触面积的增加,接触应力下降,点蚀不再扩展,而且在运行 过程个,轻微的点蚀麻点将逐渐被“碾平”,这种点蚀称为非进展 性点蚀。
另一种是经过一段时间的运行使用,即使齿面已经跑合,接触 良好,但当齿面的接触应力超过材料的疲劳极限时,即产生点蚀, 且不断扩展,称进展性点蚀。 在出现进展性点蚀之后,若用继续 运转,点蚀坑就会不断扩展,而出现大块剥落。