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1、廣西水電職院教案用紙章節(jié)名稱：第六章齒輪傳動(dòng)§6-1齒輪傳動(dòng)的失效形式§6-2齒輪材料及其熱處理§6-3齒輪傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介目的要求：了解輪齒的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則；齒輪材料及熱處理；齒輪傳動(dòng)的精度教學(xué)重點(diǎn)：輪齒的失效形式教學(xué)難點(diǎn)及突破難點(diǎn)的辦法：課堂講授，多媒體教學(xué)講授法課外作業(yè)：6-2教學(xué)過程時(shí)間分配§6-1齒輪傳動(dòng)的失效形式一、輪齒折斷二、齒面點(diǎn)蝕三、齒面膠合四、齒面磨粒磨損五、齒面塑性變形★計(jì)算準(zhǔn)則§6-2齒輪材料及其熱處理一、齒輪材料應(yīng)具備的基本要求二、齒輪常用材料§6-3齒輪傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介10101010101
2、0101010第六章齒輪傳動(dòng)第一節(jié)齒輪傳動(dòng)的失效形式一、齒輪傳動(dòng)的失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則1．輪齒的失效形式①輪齒折斷（圖形見課件）②齒面點(diǎn)蝕（圖形見課件）③齒面膠合（圖形見課件）措施：提高齒面硬度；減小齒面粗糙度；增加潤(rùn)滑油粘度；加抗膠合添加劑。④齒面磨損分跑合磨損和磨粒磨損。（圖形見課件）措施：減小齒面粗糙度；改善潤(rùn)滑條件，清潔環(huán)境；提高齒面硬度。⑤齒面塑性變形（圖形見課件）2．齒輪的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則①保證足夠的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒根折斷。②保證足夠的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，以免發(fā)生齒面點(diǎn)蝕。③對(duì)高速重載齒輪傳動(dòng)，除以上兩
3、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。由工程實(shí)踐得知：閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)，以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主；閉式硬齒面或開式齒輪傳動(dòng)，以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。第二節(jié)齒輪常用材料及熱處理由輪齒失效形式可知，選擇齒輪材料時(shí)，應(yīng)考慮以下要求：輪齒的表面應(yīng)有足夠的硬度和耐磨性，在循環(huán)載荷和沖擊載荷作用下，應(yīng)有足夠的彎曲強(qiáng)度。即齒面要硬，齒芯要韌，并具有良好的加工性和熱處理性。制造齒輪的材料主要是各種鋼材，其次是鑄鐵，還有其它非金屬材料。一、鋼鋼材可分為鍛鋼和鑄鋼兩類，只有尺寸較大（d＞400~600mm）,結(jié)構(gòu)形狀
4、復(fù)雜的齒輪宜用鑄鋼外，一般都用鍛鋼制造齒輪。軟齒面齒輪多經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火處理后切齒，常用45、40Cr等。因齒面硬度不高，易制造，成本低，故應(yīng)用廣，常用于對(duì)尺寸和重量無嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。由于在嚙合過程中，小齒輪的輪齒接觸次數(shù)比大齒輪多。因此，若兩齒輪的材料和齒面硬度都相同時(shí)，則一般小齒輪的壽命較短。為了使大、小齒輪的壽命接近，應(yīng)使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的高出30~50HBS。對(duì)于高速、重載或重要的齒輪傳動(dòng)，可采用硬齒面齒輪組合，齒面硬度可大致相同。二、鑄鐵由于鑄鐵的抗彎和耐沖擊性能都比較差，因此主要用于制造低速、不重要
5、的開式傳動(dòng)、功率不大的齒輪。常用材料有HT250、HT300等。三、非金屬材料對(duì)高速、輕載而又要求低噪音的齒輪傳動(dòng)，也可采用非金屬材料，加夾布膠木、尼龍等。常用的齒輪材料，熱處理方法、硬度、應(yīng)用舉例見表6-1。表6-1常用的齒輪材料、熱處理硬度和應(yīng)用舉例材料牌號(hào)熱處理方法硬度應(yīng)用舉例齒芯HBS齒面HRC優(yōu)質(zhì)碳素鋼35正火150~180低速輕載的齒輪或中速中載的大齒輪45162~21750180~22045調(diào)質(zhì)217~255合金鋼35SiMn217~26940Cr241~286優(yōu)質(zhì)碳素鋼35表面淬火180~21040
6、~45高速中載、無劇烈沖擊的齒輪。如機(jī)床變速箱中的齒輪45217~25540~50合金鋼40Cr241~28648~5520Cr滲碳淬火56~62高速中載、承受沖擊載荷的齒輪。如汽車、拖拉機(jī)中的重要齒輪20CrMnTi56~6238CrMOAlA氮化229>850HV載荷平穩(wěn)、潤(rùn)滑良好的齒輪鑄鋼ZG45正火163~197重型機(jī)械中的低速齒輪ZG55179~207球墨鑄鐵QT700-2225~305可用來代替鑄鋼QT600-2229~302灰鑄鐵HT250170~241低速中載、不受沖擊的齒輪。如機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)的齒輪H
7、T300187~255第三節(jié)齒輪傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介一、精度等級(jí)漸開線圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)（GB/T10095—88）中，規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，第1級(jí)精度最高，第12級(jí)最低。一般機(jī)械中常用7~8級(jí)。高速、分度等要求高的齒輪傳動(dòng)用6級(jí)，對(duì)精度要求不高的低速齒輪可用9級(jí)。根據(jù)誤差特性及它們對(duì)傳動(dòng)性能的影響，齒輪每個(gè)精度等級(jí)的公差劃分為三個(gè)公差組，即第I公差組（影響運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性），第II公差組（影響傳動(dòng)平穩(wěn)性），第III公差組（影響載荷分布均勻性）。一般情況下，可選三個(gè)公差組為同一精度等級(jí)，也可以根據(jù)使用要求的不同，選擇不同精度等級(jí)的公差
8、組組合。常用的齒輪精度等級(jí)與圓周速度的關(guān)系及使用范圍見表6-2。表6-2齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)（第II公差組及其應(yīng)用）精度等級(jí)齒面硬度HBS圓周速度v(m.s-1)應(yīng)用舉例直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪直齒圓錐齒輪6≤350≤18≤36≤9高速重載的齒輪傳動(dòng)，如機(jī)床、汽車中的重要齒輪，分度機(jī)構(gòu)的齒輪，高速減速器的齒輪等＞350≤15≤307≤350≤12≤25≤6高速中
