(10)--3.齿轮传动的失效形式及设计准则.ppt

齿轮传动的失效形齿轮传动的失效形式及设计准则式及设计准则失效形式失效形式PART 01齿轮常见失效形式轮齿折断 1齿面磨料磨损 2齿面疲劳点蚀 3齿面胶合 4齿面塑性变 形 5轮齿折断轮齿折断产生原因产生原因:u齿根弯曲应力大齿根弯曲应力大u齿根应力集中齿根应力集中折断类型折断类型:u疲劳折断疲劳折断反复应力反复应力疲劳裂纹疲劳裂纹轮齿疲劳折断轮齿疲劳折断u突然折断突然折断齿轮为脆性材料时，受到过载或冲击时齿轮为脆性材料时，受到过载或冲击时产生产生u变形折断变形折断制造或安装不准确，以及轴的变形制造或安装不准确，以及轴的变形引起引起发生部位：发生部位：u轮齿根部轮齿根部(全齿折断全齿折断)、缺角、缺角(斜齿轮局部折断斜齿轮局部折断)采取措施采取措施:u增大齿根过渡圆角、消除加工倒痕增大齿根过渡圆角、消除加工倒痕减小应力集中减小应力集中 u增大轴及支承的刚性增大轴及支承的刚性受载均匀受载均匀 u合适热处理合适热处理齿芯具有足够韧性、表面强化齿芯具有足够韧性、表面强化Fn齿面磨料磨损齿面磨料磨损发生机理：发生机理：u磨料磨料(沙粒、铁屑等沙粒、铁屑等)进入啮合区进入啮合区齿面齿面磨损磨损齿形破坏齿形破坏齿根减薄（根部严重）齿根减薄（根部严重）断齿断齿发生部位：发生部位：齿面齿面发生状况：发生状况：u开式齿轮传动的主要失效形式开式齿轮传动的主要失效形式采取措施采取措施:u加强润滑加强润滑u开式改闭式传动开式改闭式传动齿面疲劳点蚀齿面疲劳点蚀产生原因产生原因:u轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大u滑动速度低形成油膜条件差滑动速度低形成油膜条件差u接触疲劳产生麻点接触疲劳产生麻点 发生部位：发生部位：u偏向齿根的节线附近偏向齿根的节线附近u闭式齿轮传动的主要破坏形式闭式齿轮传动的主要破坏形式u开式传动中一般不会出现点蚀现象开式传动中一般不会出现点蚀现象采取措施采取措施:u提高材料硬度提高材料硬度增强抗点蚀能力增强抗点蚀能力u合理选择润滑油合理选择润滑油防止防止裂纹扩展裂纹扩展齿面胶合齿面胶合产生原因产生原因:u高速重载；散热不良；高速重载；散热不良；u滑动速度大；齿面粘连后撕脱滑动速度大；齿面粘连后撕脱 发生部位：发生部位：u沿运动方向撕裂沿运动方向撕裂采取措施采取措施:u减小模数，降低齿高减小模数，降低齿高u抗胶合能力强的润滑油抗胶合能力强的润滑油u材料的硬度及配对材料的硬度及配对齿面塑性变齿面塑性变 形形产生原因：产生原因：u齿面较软，载荷及摩擦力又很大齿面较软，载荷及摩擦力又很大齿面沿摩擦力方向塑性变形齿面沿摩擦力方向塑性变形主凹、从凸主凹、从凸发生状况：发生状况：u低速重载低速重载软齿面软齿面闭式传动的主要闭式传动的主要破坏形式。破坏形式。采取措施：采取措施：u提高齿面硬度提高齿面硬度u采用粘度较大的润滑油采用粘度较大的润滑油设计准则设计准则PART 02计算准则计算准则u防齿面点蚀防齿面点蚀齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算求尺寸求尺寸d d或或a a 限制接触应力限制接触应力u防轮齿折断防轮齿折断齿根弯曲疲劳强度计算齿根弯曲疲劳强度计算求模数求模数 限制弯曲应力限制弯曲应力闭式闭式软软齿面齿面以保证以保证接触接触疲劳强度为主疲劳强度为主闭式闭式硬硬齿面齿面 以保证以保证弯曲弯曲疲劳强度为主疲劳强度为主开式传动开式传动 以保证弯曲疲劳强度为准则以保证弯曲疲劳强度为准则谢谢！谢谢！