齿轮传动的安装工艺 (精品)

'学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基成功=艰苦的劳动+正确的方法+少谈空话——爱因斯坦 三、齿轮传动装置的修理装配齿轮的失效及修理王亮 本节主要内容：*①齿轮传动的特点和分类*②齿轮的失效形式、形成机理及措施*③齿轮材料及热处理学习方法：看图、思考 优点：可实现任意轴之间的运动和动力传递；瞬时传动比恒定；传递功率范围和速度范围广；效率高、寿命长。齿轮传动是应用最广泛的一种传动，与其他传动相比具有以下特点:一、齿轮传动的特点缺点：制造、安装精度要求较高，需要专用的机床和设备因而成本较高；不宜用于远距离传动；精度低时传动的噪声和振动大 二、齿轮传动的类型开式传动：齿轮外露，易进入灰尘、杂质，磨损严重，润滑差，对安全操作不利，适用低速场合。例如水泥搅拌等设备。闭式传动：封闭在刚性的箱体内，润滑良好，精度高，防护条件好。例如减速器等。半开式传动：介于上两者之间，有防护罩。按工作条件分为三种形式：认识几种齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动（两轴线平行）两轴线相交两轴线交错直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条（两轴线不平行）2、按轴之间的相对位置、齿向和啮合情况分： 直齿圆柱内啮合直齿圆柱外啮合斜齿圆柱外啮合人字齿圆柱外啮合 直齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮 交错轴斜齿轮传动平行轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动齿轮齿条传动 1、精度等级选择GB规定：12个等级1(高)——12(低)查《公差》每个等级分为三个组Ⅰ组：运动准确性Ⅱ组：传动的平稳性Ⅲ组：载荷分布均匀性一般机械常用：7、8级不同等级——不同的最高圆周速度(表6.3)加工方法、应用范围[表6-4] 2、齿轮的精度要求要求传动平稳、准确、冲击与振动小、噪声低，除了控制齿轮本身精度要求以外，还要严格控制轴、轴承及箱体等有关零件的制造精度和装配精度，才能实现良好的传动要求。●传递的准确性●传递的平稳性●承受载荷的均匀性●齿轮副侧隙的合理性3、齿轮机构装配技术要求（见课本） 4、齿轮机构的装配方法1、齿轮与轴的装配在轴上有空转、滑移、固定三种形式（1）安装前应检查齿轮孔与轴配合表面的尺寸精度、粗糙度及形位误差。（2）空转或滑移齿轮与轴的配合为小间隙配合，其装配精度主要取决于零件本身的制造精度，但齿轮在轴上不应有咬住和阻滞现象滑移量也要准确规定。（3）在轴上安装的齿轮应注意所施加的力的大小及装配方法的得当。 （4）对于精度高的安装还需进行径向圆跳动及断面圆跳动；2、齿轮轴部件和箱体的装配3、装配质量的检查（1）侧隙检查（2）接触精度的检查 齿轮的传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效形式主要发生在轮齿上。轮齿的损坏多数是由于齿轮传动过负荷；安装不正确、啮合齿接触不均匀，致使齿局部承载过大或者材质不合要求、有隐蔽的裂纹或缺陷，以及热处理不当等原因造成。三、齿轮传动的失效形式 轮齿折断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形齿轮失效形式 1.轮齿折断 原因：齿根所受弯曲应力过大,超过根部弯曲疲劳极限。根部产生裂纹,裂纹逐渐扩展,直至轮齿折断；或因短时过载,受到严重冲击。措施：采用合适的材料和热处理方法；降低表面粗糙度;增大齿根圆角半径,采用变位齿轮等。疲劳折断过载折断Fn悬臂梁 2.点蚀 ★点蚀常发生于节线以下靠近齿根的部位。★点蚀通常出现在闭式传动中。措施:提高齿面硬度，降低表面粗糙度,采用黏度大的润滑油等。原因:轮齿表面间接触压应力过大,超过齿面接触疲劳极限，表层产生裂纹,润滑油使裂纹扩散,形成斑片剥落。★开式传动中一般不会出现点蚀现象★点蚀常发生于闭式软齿面（HBS≤350）传动中 3.齿面磨损 ★齿面磨损是开式传动常见的失效形式.原因：1.两齿面间相对滑动、摩擦2.外界细颗粒进入啮合区措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度,经常更换润滑油，注意环境清洁。 4.胶合 原因：重载、高速传动中,齿面间油膜破裂，两齿面直接接触。高温使齿轮材质软化，两齿面相互粘连，较软的齿面被撕成沟纹。措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度。采用极压润滑油（如硫化油）、采用抗胶合性能好的齿轮材料。措施： 主动轮从动轮5.塑性变形 ＊主动轮节线附近形成凹槽＊从动轮节线附近形成凸脊措施提高齿面硬度；采用粘度大的润滑油；避免频繁启动。原因低速重载时，齿面间摩擦力大，较软的齿面产生局部塑性变形。 轮齿折断点蚀齿面磨损胶合塑性变形 开式齿轮主要失效形式：磨损，轮齿折断闭式齿轮主要失效形式：点蚀，胶合，轮齿折断还可能出现齿面融化、齿面烧伤、电蚀、异物啮入等等。 （一）齿轮材料齿轮不仅用来传递运动，还要传递动力，齿轮传动除须运转平稳外，还必须具有足够的承载能力，因此材料及其重要通常在机械传动中：齿轮材料应具有足够的抗折断、抗点蚀、抗胶合及耐磨损等能力。制造齿轮常用材料：优质的碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等，也可以采用非金属材料。重要齿轮采用锻钢，大型齿轮采用铸钢，开式低速传动可采用铸铁等。四、齿轮材料及热处理 金属材料45号钢中碳合金钢铸钢低碳合金钢最常用，经济、货源充足铸铁35SiMn、40MnB、40Cr等20Cr、20CrMnTi等ZG310-570、ZG340-640等HT350、QT600-3等非金属材料尼龙、夹木胶布等选材原则工作条件、齿轮尺寸大小及热处理方式、载荷性质、经济性、制造方法等材料种类 （二）热处理调质正火表面淬火渗碳淬火渗氮软齿面改善机械性能，增大强度和韧性、消除内应力、细化晶粒硬齿面接触强度高、耐磨性好、可抗冲击齿面硬度HBS≤350齿面硬度HBS350 '