ch07 齿轮传动(上).ppt

O1 P α N1 rb r 结论：刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点 N1的右上方，必发生根切。 根切条件为： PB2PN1 B2 发生根切 ra2 3. 渐开线齿轮不发生根切的最少齿数 不根切 刚好不根切 根切 N1 rb1 O1 P ra1 B2 ra3 ∞ h*am 齿条型刀具比齿轮型刀具更容易发生根切。凡齿条刀不根切，则齿轮刀肯定不会发生根切，故只讨论齿条型刀具。 作者：潘存云教授 B’ P 极限啮合点N1的位置随基圆大小变动 当N1 B2两点重合时，正好不根切。 不根切的条件： 在△PN1O1 中有： 在△PB2B’ 中有： 代入求得： z≥2 ha*/ sin2α 取α=20°, ha*=1，得: zmin=17 h*am 即： zmin＝2 ha*/ sin2α P N1≥P B2 =mzsinα/2 PN1=rsinα PB2=ha*m/sinα α rb N1 O1 r α B2 rb1 N1 rb3 N1 标准齿轮的优点： 计算简单、互换性好。 缺点： ①当zzmin时，产生根切。但实际生产中经常要用到 zzmin的齿轮。 ②不适合 a’≠a的场合。a’a 时，不能安装。当a’a 时，产生过大侧隙，且ε↓ ③小齿轮容易坏。原因：ρ小，滑动系数大，齿根 薄。希望两者寿命接 近。 为改善上述不足，就必须对齿轮进行变位修正。 五、变位齿轮概述 N1 α α 1、加工齿轮时刀具的移位 从避免根切引入 为避免根切，可径向移动刀具 xm B2 x-----为变位系数。 xm xm ----变位量 B2 靠近轮坯中心时，x 0， 负变位齿轮。 规定: 远离轮坯中心时，x0， 正变位齿轮。 刀具中线 作者：潘存云教授 α r N1 α O1 P Q 2、最小变位系数xmin(补充) 当zzmin时，为避免根切，刀具的齿顶线应移到N1或以下的位置： 或 N1Q≥ha*m-xm ∵ N1Q ＝N1 Psinα ∴ x≥ha*- zsin2α/2 由 zmin＝2 ha*/ sin2α 有： 得：x≥ha*(zmin- z)/zmin 刀具最小变位系数为： xmin≥ha*(zmin- z)/zmin ＝rsinαsinα ＝mzsin2α/2 xm≥ha*m- N1Q (sin2α)/2＝ha*/zmin h*am xminm xm xm B2 1)由于刀具一样，变位齿轮的基本参数m、z、α与标准齿轮相同，故d、db与标准齿轮也相同，齿廓曲线取自同一条渐开线的不同段。 正变位齿轮 x0 ha hf 标准齿轮 x＝0 分度圆 负变位齿轮 x0 2)变位齿轮的齿顶高和齿根高与标准齿轮不同 3、变位齿轮的几何尺寸（补充） 齿根高： hf= ha*m＋c*m－xm 顶圆半径：ra =r+ ha =r+(ha*+x)m 齿顶高：由毛坯大小确定，若保证全齿高不变，则有： ha= (ha*+x)m 作者：潘存云教授 分度圆 P N1 基圆 O1 α rb 3）齿厚与齿槽宽与标准齿轮不同 齿厚： s=πm/2 xmtgα a b c 正变位：齿厚变宽，齿槽宽减薄。 xm xm 刀具节线 变位后与轮坯分度圆相切的不是刀具的分度线，而是刀具节线，刀具节线上的齿厚减小、齿槽宽增大，则轮坯分度圆上的齿厚将增大。 齿槽宽：e=πm/2 + 2xmtgα － 2xmtgα 负变位：正好相反。 采用变位修正法加工变位齿轮，不仅可以避免根切，而且与标准齿轮相比，齿厚等参数发生了变化，因而，可以用这种方法来提高齿轮的弯曲强度，以改善齿轮的传动质量。且加工所用刀具与标准齿轮的一样，所以 变位齿轮在各类机械中获得了广泛地应用。 α B2 刀具分度线 a c b s=πm/2 s’ §7-6齿轮的失效形式和齿轮的材料 一、轮齿的失效形式 失效形式 轮齿折断 齿面损伤 齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀） 齿面胶合 齿面磨粒磨损 潘存云教授研制 轮齿折断 一般发生在齿根处，严重过载突然断裂、疲劳折断。 F 齿根裂纹起始点 （1）过载断齿：意外超载 （2）疲劳断齿：交变载荷反复作用, （硬齿面齿轮） 齿根圆角应力集中， 产生疲劳裂纹、扩展、断齿 提高轮齿抗折断能力的措施： 1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应力集中； 2）增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀； 3）采用合适的热处理，使轮齿芯部材料具有足够的韧性； 4）采用喷丸、滚压等工艺，对齿根表层进行强化处理。 潘存云教授研制 潘存云教