機(jī)械設(shè)計(jì)第3章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3-1概述3-1齒輪傳動(dòng)概述優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高工作可靠、壽命長傳動(dòng)比準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)緊湊功率和速度適用范圍很廣缺點(diǎn)：制造成本高精度低時(shí)振動(dòng)和噪聲較大不宜用于軸間距離較大的傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)3-1齒輪傳動(dòng)概述學(xué)習(xí)本章的目的本章學(xué)習(xí)的根本目的是掌握齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，也就是要能夠根據(jù)齒輪工作條件的要求，能設(shè)計(jì)出傳動(dòng)可靠的齒輪設(shè)計(jì)齒輪設(shè)計(jì)確定齒輪的主要參數(shù)以及結(jié)構(gòu)形式主要參數(shù)有：模數(shù)m、齒數(shù)z、螺旋角以及齒寬b、中心距a、直徑（分度圓、齒頂圓、齒根圓）、變位系數(shù)、力的大小機(jī)械設(shè)計(jì)根據(jù)裝置形式：開式齒輪閉式齒輪半開式齒輪齒輪完全外露，潤滑條件差，易磨損，用于低速簡易設(shè)備的傳動(dòng)中齒輪完全封閉，潤滑條件好有簡單的防護(hù)罩外形及軸線：齒輪類型：3-1齒輪傳動(dòng)概述機(jī)械設(shè)計(jì)根據(jù)齒面硬度(hardness)：硬度：金屬抵抗其它更硬物體壓入其表面的能力硬齒面齒面硬度350HBS或38HRC齒面硬度350HBS或38HRC軟齒面硬度越高，耐磨性越好硬度檢測方法：布氏硬度法（HBS）洛氏硬度法（HRC）3-1齒輪傳動(dòng)概述PDdPh120o機(jī)械設(shè)計(jì)1、輪齒折斷(Toothbreakage)疲勞折斷過載折斷一、齒輪傳動(dòng)的失效形式3-2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3-2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒根受彎曲應(yīng)力初始疲勞裂紋裂紋不斷擴(kuò)展輪齒折斷短時(shí)過載或嚴(yán)重沖擊靜強(qiáng)度不夠疲勞折斷是閉式硬齒面的主要失效形式！全齒折斷齒寬較小的齒輪局部折斷斜齒輪或齒寬較大的直齒輪措施：增大模數(shù)（主要方法）、增大齒根過渡圓角半徑、增加剛度（使載荷分布均勻）、采用合適的熱處理（增加芯部的韌性）、提高齒面精度、正變位等機(jī)械設(shè)計(jì)2、疲勞點(diǎn)蝕(Fatiguepitting)產(chǎn)生機(jī)理：齒面受交變的接觸應(yīng)力產(chǎn)生初始疲勞裂紋潤滑油進(jìn)入裂紋并產(chǎn)生擠壓表層金屬剝落注意：凹坑先出現(xiàn)在節(jié)線附近的齒根表面上，再向其它部位擴(kuò)展麻點(diǎn)狀凹坑其形成與潤滑油的存在密切相關(guān)常發(fā)生于閉式軟齒面(HBS350)傳動(dòng)中開式傳動(dòng)中一般不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象（磨損較快）措施：提高齒面硬度和質(zhì)量、增大直徑（主要方法）等3-2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計(jì)3、齒面膠合產(chǎn)生機(jī)理：高速重載齒面金屬直接接觸并粘接齒面相對滑動(dòng)摩擦熱使油膜破裂低速重載不易形成油膜現(xiàn)象：齒面上相對滑動(dòng)方向形成傷痕措施：采用異種金屬、降低齒高、提高齒面硬度較軟齒面金屬沿滑動(dòng)方向被撕落熱膠合表面膜被刺破而粘著冷膠合（配對齒輪采用異種金屬時(shí)，其抗膠合能力比同種金屬強(qiáng)）3-2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計(jì)4、齒面磨損是開式傳動(dòng)的主要失效形式5、齒面塑性變形措施：提高齒面硬度，采用油性好的潤滑油措施：改善潤滑和密封條件磨損后齒廓形狀破壞，齒厚減薄機(jī)理：現(xiàn)象：主動(dòng)輪在節(jié)線附近形成凹溝；從動(dòng)輪則形成凸棱若齒面材料較軟齒面金屬會(huì)沿摩擦力的方向流動(dòng)且載荷及摩擦力很大3-2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計(jì)二、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(designcriteria)主要失效：疲勞點(diǎn)蝕1、閉式軟齒面主要針對輪齒疲勞折斷和齒面疲勞點(diǎn)蝕這兩種失效形式齒輪工作時(shí)，要保證足夠的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度先按sHsHP算出齒輪主要尺寸，再校核sFsFP按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核彎曲疲勞強(qiáng)度主要失效：輪齒折斷2、閉式硬齒面按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核接觸疲勞強(qiáng)度先按sFsFP算出齒輪的主要尺寸，再校核sHsHP主要