6.6 齿轮的根切、最少齿数、精度和失效(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

6.6 齿轮的根切、最少齿数、精度和失效 6.6.1 齿轮的根切和最少齿数 1．齿轮轮齿的加工方法简介 齿轮轮齿的加工方法很多，除冲压、轧制和铸齿外，通常用切削加工。 就其加工原理来说，可分仿形法和范成法两大类。 （1）仿形法（又叫成形法） （2）范成法（又叫展成法） 图6.22 仿形法加工 2．渐开线齿廓的根切现象 当用范成法加工渐开线标准齿轮时，如果被加工齿轮的轮齿太少，有时会出现刀具的顶部切入到轮齿的根部，切去了轮齿根部的渐开线齿廓（见图6.24），这种现象称为切齿干涉，又称根切。 图6.23 用插齿刀范成加工齿轮原理　 图6.24 轮齿的根切现象 注意 由于齿根受到根切而变窄，轮齿强度削弱，同时也使齿轮传动的重叠系数减少，齿轮传动的平稳性受到影响，每个轮齿分担的载荷也加大，所以制造齿轮时应该避免根切现象。 3．产生根切的原因和最少齿数 加工标准齿轮时，刀具与齿坯的相对位置应按标准齿轮正确安装的要求进行安装。 图6.25 齿轮的根切的原因 6.6.2 齿轮的精度 1．运动精度 2．工作平稳性精度 3．接触精度 4．齿轮副侧隙 图6.26 齿轮副侧隙 小结 为了使齿轮传动有良好的性能，必须对齿轮的运动精度、工作平稳性精度、接触精度和齿轮副侧隙有一定的要求。 不过对这4方面的要求，也不能平均看待，如高速传动的齿轮，工作平稳性是主要的；仪器上或传动比要求严格的机械，运动精度要求是主要的；低速重载齿轮，接触精度是主要的。 6.6.3 齿轮的失效形式 1．轮齿折断 小结 防止轮齿折断的办法如下。 选择适当的模数和齿宽；采用合适的材料及热处理方法；减少齿根应力集中，齿根圆角不易过小；应有一定要求的表面粗糙度；使齿根危险截面处的弯曲应力最大值不超过材料的许用应力值等。 图6.27 轮齿折断 2．齿面点蚀 小结 齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力越强。 设计时应合理选择齿轮参数，采用合适的材料和齿面硬度，使接触应力不要超过材料的许用应力。 图6.28 润滑油影响点蚀示意图 图6.29 齿面点蚀 3．齿面胶合 小结 防止齿面胶合的措施如下。 采用黏度较大或抗胶合性能好的润滑油；还可以选择不同的材料使两齿不易胶合，以及提高齿面硬度和减小表面粗糙度等。 图6.30 齿面胶合 4．齿面磨损 小结 防止齿面磨损的措施如下。 为了减小齿面磨损，一般采用闭式齿轮传动；对开式传动应适当增大模数；提高齿面硬度和降低表面粗糙度，改善齿面耐磨性；供给足够的润滑油，改善润滑条件等。 图6.31 齿面磨损 5．塑性变形 小结 齿轮的失效形式与齿轮传动的工作条件、齿轮材料的性能及不同的热处理工艺有关，还与齿轮自身的尺寸、齿廓形状和加工精度等密切相关。 实践证明，在闭式传动中可能发生齿面点蚀、齿面胶合和轮齿折断；在开式传动中可能发生齿面磨损和轮齿折断。 图6.32 塑性变形 $