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(共14张PPT)
§3-4　齿轮的结构、材料、润滑与失效
一、齿轮的结构
圆柱齿轮 锥齿轮
1．齿轮轴
2．实体式齿轮
圆柱齿轮 锥齿轮
3．腹板式齿轮
圆柱齿轮 锥齿轮
4．轮辐式齿轮
二、齿轮常用材料及热处理
当齿轮结构尺寸较大，轮坯不易锻造时可采用铸钢。无防尘罩或机壳的低速传动齿轮可采用灰铸铁或球墨铸铁。低速重载的齿轮宜选用综合性能较好的钢材。高速齿轮宜选用齿面硬度高的材料。受冲击载荷的齿轮宜选用韧性好的材料。对高速、轻载而又要求低噪声的齿轮传动，也可采用非金属材料、如夹布胶木、尼龙等。
钢制齿轮的热处理方法主要有表面淬火、渗碳淬火、渗氮、调质、正火等。
开式齿轮传动通常采用人工定期润滑，可采用油润滑或脂润滑。闭式齿轮传动，当v＜12m/s时，多采用油池润滑。当v＞12m/s时，采用喷油润滑。
三、齿轮传动的润滑
油池润滑　 喷油润滑
闭式齿轮传动的润滑
四、齿轮传动的失效
1．齿面点蚀
齿轮传动使，齿面会产生很大的接触应力，且接触应力按一定的时间规律变化，当变化次数超过某一限度时，轮齿表面会产生细微的疲劳裂纹。当裂纹逐渐扩展，会使表层上小块金属脱落，形成麻点和斑坑，即齿面点蚀。
2．齿面磨损
齿轮传动过程中，接触的两齿面产生一定的相对滑动，使齿面发生磨损。当磨损速度符合规定的设计值，磨损量在界限内时，视为正常磨损。当齿面磨损严重时，渐开线齿面就会损坏，从而引起传动不平稳和冲击。
3．齿面胶合
在较大压力作用下，齿轮齿面上的润滑油会被挤走，两齿面金属直接接触，产生局部高温，致使两齿面发生粘连。随着齿面的相对滑动，较软轮齿的表面金属会被熔焊在另一轮齿的齿面上，形成沟痕，这种现象称为齿面胶合。
4．齿面塑性变形
齿轮齿面较软时，在重载情况下，可能使表层金属沿着相对滑动方向发生局部的塑性流动，出现塑性变形。塑性变形后，主动齿轮沿着分度线形成凹沟，而从动齿轮沿着分度线形成凸棱。若整个轮齿发生永久性变形，则齿轮传动丧失工作能力。
5．轮齿折断
轮齿在传递动力时，齿根处受力最大，容易发生轮齿折断。轮齿折断的原因有两种：一种是受到严重冲击、短期过载而突然折断；另一种是轮齿长期工作后经过多次反复弯曲，使齿根发生疲劳折断。
本章小结
1. 本章重点为渐开线标准直齿圆柱齿轮的概念、基本参数、几何尺寸计算、啮合条件和传动比。
2. 齿轮传动属于啮合传动，其主要优点有传动比恒定、传动平稳、传动效率高、齿轮种类繁多、可满足各种传动形式要求等。
3. 分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。模数的大小直接影响齿轮各部分的几何尺寸和承载能力。渐开线齿轮的标准压力角α=20°。
5. 各类型齿轮传动的标准参数位置和正确啮合条件如下。
6. 齿轮的常用结构形式有齿轮轴、实体式齿轮、腹板式齿轮和轮辐式齿轮等。
7. 常见的齿轮失效形式有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、轮齿塑性变形和轮齿折断五种。

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