【机械设计基础】课件第11章

时间：2025-07-03

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

第11章齿轮传动

概述

第四章已介绍了齿轮啮合特性，几何尺寸计算，切齿方法等——掌握了齿轮几何运动学特性。但齿轮除了传递运动，还要传递动力，因此齿轮还必须具有足够的承载能力。

m，Z已知，即可确定齿轮的几何尺寸m, Z如何确定？

齿轮传动的强度计算——本章研究的内容

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

各种齿轮传动因其润滑方式不同，材料及热处理方式不同，齿轮传动的载荷和速度范围不同，所表现出的主要失效形式也不同，这里所讨论的齿轮失效形式是指轮齿部分（轮缘）的失效（不是键等部分）。

齿轮传动的优缺点：

首先齿轮传动具有较高的传动效率，这对于大功率传动是很重要的特点，使机械传动减少大量的能量损失。

齿轮传动承载能力大，与其他传动形式相比，在传递同样载荷的前提下，具有较小的体积，具有较高的使用寿命，甚至无限寿命。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

齿轮传动的瞬时传动比（链传动相比）和平均传动比（带传动相比）都较稳定，具有较高的传动精度。

齿轮传动的主要缺点是对传动零件及相关的零件提出较高的制造，安装，调整的要求，

另外齿轮传动不适合于远距离传动，（与带传动和链传动相比）。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

按工作条件齿轮传动分两种形式

开式传动：齿轮外露，易进入灰尘、杂质，磨损严重，润滑差，对安全操作不利，适用低速场合。例水泥搅拌等设备。闭式传动：封闭在刚性的箱体内，润滑良好，精度高，防护条件好。例机床、减速器等。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

11.1轮齿的失效形式11.1.1轮齿失效形式 1.轮齿折断一般发生在轮齿根部原因：齿根弯曲应力大；齿根应力集中轮齿折断解决措施：增大齿根圆角半径；正变位，增大模数；增大压力角；强化处理：喷丸、滚压处理；材料选用低碳合金钢，渗碳淬火。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

.轮齿折断

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

断裂的两种形式 1.过载折断 2.疲劳断裂 (轮齿弯曲应力为脉动循环变应力，r=0)直齿轮：整体折断；斜齿轮：局部折断。

2.齿面点蚀原因：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；产生了接触疲劳。现象：小裂纹-扩展-脱落-凹坑。

齿面点蚀

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

点蚀是在交变的接触应力作用下，齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限，在载荷的多次重复作用下，齿面表层就会产生细致的疲劳裂纹，裂纹蔓延扩展，在齿面上出现局部材料脱落，形成麻点的失效形式，特别是在齿面硬度低于350HBS的闭式软齿面齿轮，更表现为主要的失效形式。这种麻点出现后，齿面上的局部接触应力加大，更加剧了点蚀的发生和扩展，引起传动噪声加大，传动精度降低。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

点蚀

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

3.齿面胶合原因：高速重载；散热不良；滑动速度大；齿面粘连后撕脱发生在软齿面上。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

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

齿面胶合

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

4.齿面磨损

原因：砂粒、金属屑进入啮合面。解决措施：

加强润滑，最好是具有过虑的流动润滑；

开式传动改为闭式传动。

【机械设计基础】(第五版)课件及其课后习题答案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。