齒輪結(jié)構學習教案

1、會計學1齒輪結(jié)構齒輪結(jié)構第一頁，編輯于星期三：九點 十一分。11.14 齒輪結(jié)構設計齒輪結(jié)構設計 前面我們介紹的齒輪設計只是輪齒部分，但作為一個完整的齒輪，除了輪齒以外還必須有輪緣、輪輻及輪轂等部分，才能完成傳遞功率或運動的任務。輪緣、輪輻和輪轂部分設計不當，輪齒也會在這些部位出現(xiàn)破壞，例如輪緣開裂、輪輻折斷、輪轂破壞等。同時，輪緣的剛性還會影響輪齒在工作時的剛性以及加工齒時的整體剛性，從而影響輪齒上載荷的分布以及動載荷的大小。對于中等模數(shù)的傳動齒輪，這幾個部分一般是參考毛坯制造方法、根據(jù)經(jīng)驗關系來設計的。第1頁/共20頁第二頁，編輯于星期三：九點 十一分。1）鍛造齒輪）鍛造齒輪 對于齒輪齒頂

2、圓直徑小于500mm的齒輪，一般采用鍛造毛坯，并根據(jù)齒輪直徑的大小常采用以下幾種結(jié)構形式。（1）齒輪軸）齒輪軸圖圖1第2頁/共20頁第三頁，編輯于星期三：九點 十一分。 當齒輪的齒根直徑與軸徑很接近時，如圖2，可以將齒輪與軸作成一體的，稱為齒輪軸。齒輪與軸的材料相同，可能揮造成材料的浪費和增加加工工藝的難度。圖圖2第3頁/共20頁第四頁，編輯于星期三：九點 十一分。（2）實體式齒輪）實體式齒輪 齒頂圓直徑小于齒頂圓直徑小于160mm（當輪緣內(nèi)徑（當輪緣內(nèi)徑D與輪轂與輪轂外徑相差不大時，而輪轂長度要大于等于倍的軸徑外徑相差不大時，而輪轂長度要大于等于倍的軸徑尺寸）時可以采用這種實體式結(jié)構，如圖。

3、齒根與尺寸）時可以采用這種實體式結(jié)構，如圖。齒根與鍵槽頂部距離鍵槽頂部距離e不能過小。如果不能過小。如果e尺寸無法保證，就尺寸無法保證，就要采用齒輪軸結(jié)構，即把齒輪與軸作為一體。要采用齒輪軸結(jié)構，即把齒輪與軸作為一體。 圖圖 3第4頁/共20頁第五頁，編輯于星期三：九點 十一分。（3）腹板式結(jié)構）腹板式結(jié)構 當直徑大于160mm時，為了減輕重量，節(jié)約材料，同時由于不易鍛出輻條，常采用腹板式結(jié)構。對于腹板式結(jié)構，當直徑接近500mm時，可以在腹板上開出減輕孔，一般也不設加強筋，而是將腹板作的厚一些。此時，輪轂長度一般不應不應小于齒輪寬度，可以略大，也可以對稱，也可以偏向一側(cè)。圖圖 4第5頁/共2

4、0頁第六頁，編輯于星期三：九點 十一分。2）鑄造齒輪）鑄造齒輪 而當直徑大于500mm或隨直徑小于500mm但形狀復雜，不便于鍛造的齒輪，常采用鑄造毛坯。其中齒頂圓直徑大于300mm時可以做成帶加強肋的腹板結(jié)構；當齒頂圓大于300mm時常做成輪輻結(jié)構 圓錐齒輪：輪輻常用腹板代替輪輻，同時在腹板上鑄出加強筋，以增強輪體的軸向剛度。圖圖 6-55第6頁/共20頁第七頁，編輯于星期三：九點 十一分。 對于鑄造和鍛造齒輪設計可以參照例圖中給出的經(jīng)驗公式進行，結(jié)構尺寸計算后要圓整成最近的標準整數(shù)（對于機械設計，國家規(guī)定有標準尺寸系列，一般情況下，都要符合國家標準）。3）鑲套齒輪）鑲套齒輪 對于尺寸較大而

5、需要用的貴重金屬（相對而言，例如45號鋼和40Cr鋼）齒輪，要采用組裝齒輪結(jié)構，以節(jié)約材料。4）焊接齒輪）焊接齒輪 對于單件或小批量生產(chǎn)的大齒輪，還可以采用焊接結(jié)構。第7頁/共20頁第八頁，編輯于星期三：九點 十一分。第8頁/共20頁第九頁，編輯于星期三：九點 十一分。第9頁/共20頁第十頁，編輯于星期三：九點 十一分。 我們知道齒輪設計中的計算和校核都是針對潤滑良好的閉式齒輪傳動進行的，所以對齒輪傳動的設計就必須考慮潤滑問題，才能實現(xiàn)我們預期的設計要求。 為此,我們首先要了解為什么需要潤滑，也就是潤滑的功用是什么？ 1、齒輪傳動的潤滑第10頁/共20頁第十一頁，編輯于星期三：九點 十一分。1

6、）潤滑的功用）潤滑的功用 在齒輪傳動中，輪齒表面上除節(jié)點外，其它各嚙合點處均有相對滑動。所以，潤滑的主要作用為：（1）減小或消除齒面的磨損：齒面的磨損主要為磨粒磨損粘著磨損(膠合)。為了增強潤滑劑的抗膠合能力，常在潤滑油中加入添加劑。潤滑的抗磨粒磨損的能力主要取決于嚙合表面形成油膜，只要油膜厚度大于磨粒尺寸，就可以起到防止或減輕磨粒磨損的作用。第11頁/共20頁第十二頁，編輯于星期三：九點 十一分。（2）潤滑油可減小摩擦系數(shù)，降低齒面間的摩擦損失，提高傳動效率。（3）冷卻齒輪傳動，帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，避免形成齒面燒傷或膠合。（4）油膜可以起到緩沖的作用，降低齒輪傳動振動、沖擊和噪聲。第12頁/

7、共20頁第十三頁，編輯于星期三：九點 十一分。2）潤滑劑的選擇）潤滑劑的選擇 潤滑劑有三大類：（1）液體潤滑劑（常用）（2）潤滑脂：用于低速傳動，無法使用液體潤滑劑時使用。（3）固體潤滑劑：其使用取決于使用條件及工藝水平。 最常用的液體潤滑劑包括：各類機械油（如40，68，100等）；各種齒輪油（如H-32，HL-46等）；合成潤滑油（如SY4024-83,4403等）。第13頁/共20頁第十四頁，編輯于星期三：九點 十一分。 選擇液體潤滑劑時，可按有關表格選擇適用的潤滑油粘度范圍。需要注意表格中給出的條件. 根據(jù)粘度值，參考齒輪傳動所處的條件，進行潤滑油的選擇。在具體選擇時，粘度應根據(jù)具體條

8、件作適當?shù)恼{(diào)整。例如：速度高時，可適當降低粘度，反之可稍稍加大粘度。 第14頁/共20頁第十五頁，編輯于星期三：九點 十一分。 在溫度高時，應在油中加入抗脫氧劑及防銹添加劑。 如果齒輪和軸承要用同一油池中的油潤滑，要進行折中選擇。 在開式齒輪傳動中，使用潤滑脂時，它沒有冷卻效果，所以要求工作溫度低于潤滑脂滴點，同時要考慮耐水性等條件。第15頁/共20頁第十六頁，編輯于星期三：九點 十一分。3）潤滑方法及油量選擇）潤滑方法及油量選擇 開式齒輪傳動速度較低，一般采用潤滑脂或定時滴油潤滑。 閉式齒輪傳動常利用浸油法或噴油法潤滑1）浸油法：）浸油法：大齒輪浸入一個齒高，對于多級齒輪傳動的高速級，可以采

9、用帶油輪。由于大齒輪或帶油輪可以將油帶起，濺落到被潤滑處，也稱為飛濺潤滑。此時要求齒輪線速度不高于 。對于單級，每傳遞1Kw功率約需要或更多的油量，多級傳動可以按比例（級數(shù)）增加。 sm/1512第16頁/共20頁第十七頁，編輯于星期三：九點 十一分。2）噴油潤滑：）噴油潤滑： 在線速度超過上述數(shù)值使用時，要求齒輪寬度大時增加噴嘴的數(shù)目。在節(jié)圓線速度不大于 時，直接由進入嚙合的一側(cè)向嚙合處噴油。油量按10mm齒寬用或者每千瓦用來計算，噴油壓力一般為。 對于非金屬齒輪，載荷較小時可以不進行潤滑。有時也可加入適量油以改善摩擦性能，提高承載能力，或改善材料使其具有自潤滑能力。sm/)9080(第17頁/共20頁第十八頁，編輯于星期三：九點 十一分。2 齒輪傳動的效率 齒輪傳動中的損失，主要包括嚙合中的摩擦損失、軸承中的摩擦損失和攪動潤滑油的功率損失。 進行計算時通常使