5.7 齿轮传动的失效形式(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

5.7 齿轮传动的失效形式 5.7.1 齿轮的失效形式 5.7.2 齿轮的材料 5.7.3 齿轮的结构 5.7.4 齿轮的润滑 5.7.1 齿轮的失效形式 1．轮齿折断 齿轮的受力过程 轮齿折断 2．齿面点蚀 在接触应力反复作用下，轮齿表面出现疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展的结果，使齿面金属脱落而形成麻点状凹坑，这种现象称为齿面疲劳点蚀或齿面点蚀。 3．齿面磨损 （1）磨粒磨损。 （2）跑合磨损。 4．齿面胶合 在高速重载齿轮传动中，由于轮齿齿面为高副接触，接触面积小、压力大，接触点附近温度升高，使油膜破裂，两金属表面直接接触，产生粘附，随着齿面的相对运动，使金属从齿面上撕落而引起严重的粘着磨损，称为齿面胶合。 5．齿面塑性变形 齿面塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载与频繁起动的情况中。 5.7.2 齿轮的材料 5.7.3 齿轮的结构 （1）直径较小的齿轮通常直接和传动轴做成一个整体，即做成齿轮轴。 （2）当齿顶圆直径比轴径大很多，同时能保证轮缘最薄处e≥2.5mm时，可做成实体式齿轮。 （3）当齿顶圆直径da = 200～500mm时，常用锻造方法做成腹板式结构。 （4）当齿顶圆直径da = 500～1 000mm时，常采用轮辐式结构，因轮辐式齿轮结构复杂，故常采用铸铁或铸钢材料制造。 5.7.4 齿轮的润滑 5.8 蜗杆传动 5.8.1 蜗杆传动的分类和用途 5.8.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数 5.8.3 蜗杆传动回转方向的判别 5.8.4 蜗杆传动的正确啮合条件 5.8.5 蜗杆、蜗轮的结构 5.8.1 蜗杆传动的分类和用途 1．蜗杆传动的类型 （1）普通圆柱蜗杆传动。普通圆柱蜗杆多用直母线刀刃的车刀在车床上切制，随刀具安装位置和所用刀具的变化，可获得不同类型的普通圆柱蜗杆。 （2）圆弧圆柱蜗杆传动。圆弧圆柱蜗杆用刃边为凸圆弧形的刀具切制而成的，蜗杆的轴面为凹圆弧形。啮合时蜗杆的凹圆弧形齿面和蜗轮的凸圆弧形齿面接触。 普通圆柱蜗杆 圆弧圆柱蜗杆 2．蜗杆传动的特点 蜗杆传动的特点如下。 （1）传动比大。i = 10～40，最大可达80。若只传递运动，传动比可达1 000。 （2）传动平稳、噪声小。 （3）可制成具有自锁性的蜗杆。 （4）效率较低，η = 0.7～0.8。 （5）蜗轮造价较高。 （6）传动不具有可逆性，只能由蜗杆带动蜗轮实现减速运动。 5.8.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数 （1）模数m、压力角α。在蜗杆传动中，蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等，蜗杆的轴面压力角与蜗轮的端面压力角相等。 （2）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2和传动比i。蜗杆的头数越多，则传动效率越高，但加工越困难，所以通常取z1 = 1、2、4、6，同时蜗轮的齿数也不宜太少，以方便制造。一般i = 4～5时，取z1 = 6；i = 7～13时，取z1 = 4；i = 14～27时，取z1 = 2；i = 29～82时，取z1 = 1。 （3）蜗杆直径系数、导程角。为了减少加工蜗杆滚刀的规格和便于滚刀的标准化，对每一模数的蜗杆只规定了1～4种分度圆直径，且取分度圆直径为模数的倍数。 5.8.3 蜗杆传动回转方向的判别 （1）当蜗杆为右旋、顺时针方向转动（沿轴线向左看）时，用右手，四指顺蜗杆转向握住其轴线，大拇指的反方向即为蜗轮的转向。 （2）当蜗杆为左旋时，用左手按相同的方法判定蜗轮转向。 蜗杆传动的正确啮合条件与齿轮齿条传动相同。在中间平面上，蜗杆的轴向模数mx1、轴向压力角αx1分别与蜗轮的端面模数mt1、端面压力角αt2相等，均为标准值。 为保证蜗杆传动的正确啮合，还必须使蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同，并且蜗杆分度圆柱上的导程角等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角β。正确啮合的表达式为： 5.8.4 蜗杆传动的正确啮合条件 5.8.5 蜗杆、蜗轮的结构 蜗杆轴 蜗轮结构 $