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《齿轮传动设计》PPT课件•齿轮传动概述•齿轮设计基础•齿轮的强度计算•齿轮传动的效率与润滑目•齿轮传动的振动与噪声•齿轮传动的维护与故障排除录contents01齿轮传动概述齿轮传动的定义与原理齿轮传动的定义齿轮传动是一种通过两个或多个齿轮之间的相互作用,实现转矩和运动传递的机械传动方式齿轮传动的原理齿轮传动利用了齿轮齿廓之间的相互啮合,实现了动力的传递在两个齿轮的齿廓之间,由于相互啮合,一个齿轮的旋转会引起另一个齿轮的旋转,从而实现转矩和运动的传递齿轮传动的分类按传动轴的数目分类分为单轴和多轴齿轮传动单轴齿轮传动是指两个齿轮的转动轴是同一直线,而多轴齿轮传动是指两个齿轮的转动轴不在同一直线上按齿轮的工作条件分类分为闭式和开式齿轮传动闭式齿轮传动是指齿轮在封闭的环境中工作,润滑条件较好,但容易产生磨损和胶合;开式齿轮传动是指齿轮暴露在外部环境中工作,润滑条件较差,但承载能力较大按齿廓形状分类分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等渐开线齿轮是最常用的齿轮类型,其齿廓为渐开线形状;摆线齿轮的齿廓为摆线形状;圆弧齿轮的齿廓为圆弧形状齿轮传动的应用场景工业领域航空领域在航空领域中,由于对安全性和可靠在工业领域中,齿轮传动广泛应用于性的要求极高,齿轮传动广泛应用于各种机械设备中,如减速器、变速器、飞机、直升机等航空器的发动机和传传动装置等动系统中汽车领域在汽车领域中,齿轮传动是实现发动机与变速器之间动力传递的关键部件02齿轮设计基础齿轮材料的选择010203钢材铸铁非金属材料常用的齿轮材料,具有较适用于低速、轻载和不受如尼龙、聚甲醛等,适用好的机械性能和加工性能,冲击的场合,价格相对较于轻载、低速和温度较高适用于大多数应用场景低的环境,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性齿轮的精度等级01精度等级的选择应根据实际需求和用途来确定,较高的精度等级可以保证更好的传动性能和稳定性02国标规定的齿轮精度等级分为0级、1级、2级、3级,其中0级最高,3级最低齿轮的设计流程确定设计要求明确齿轮进行齿轮结构设计,确定的传动功率、转速、传动齿轮的模数、齿数、齿宽比、使用环境和寿命等要等参数求根据设计结果进行加工制造选择合适的材料和精度等级根据设计要求进行强度计算和校核03齿轮的强度计算齿轮的接触强度计算接触强度计算公式接触强度校核影响因素根据赫兹公式,计算齿轮将计算出的接触应力与材齿面摩擦系数、齿面相对接触应力,以评估齿轮在料的许用应力进行比较,滑动速度、材料弹性模量接触区域所承受的应力是确保齿轮在正常工作条件等否超过材料的许用应力下不会发生疲劳断裂齿轮的弯曲强度计算弯曲强度计算公式根据弯曲应力公式,计算齿轮在弯曲载荷作用下的应力,以评估齿轮在弯曲区域所承受的应力是否超过材料的许用应力弯曲强度校核将计算出的弯曲应力与材料的许用应力进行比较,确保齿轮在正常工作条件下不会发生疲劳断裂影响因素齿数、模数、材料抗弯截面系数等齿轮的寿命预测寿命评估通过寿命预测模型,评估齿轮在不寿命预测模型同工况下的使用寿命,为齿轮的维护和更换提供依据根据实际工况和试验数据,建立齿轮寿命预测模型,预测齿轮在不同工况下的使用寿命影响因素润滑条件、载荷分布、材料性能等04齿轮传动的效率与润滑齿轮传动的效率分析齿轮传动效率效率损失原因提高效率措施齿轮传动的效率取决于齿轮的设计、齿轮传动效率损失的原因主要包括齿为了提高齿轮传动的效率,可以从以制造精度、材料和润滑条件理论上,轮的摩擦损失、机械损失和流体动力下几个方面采取措施,包括提高齿轮一对齿轮的传动效率接近于1,但在损失摩擦损失是由于齿轮表面接触的设计和制造精度、选择合适的润滑实际应用中,由于各种因素的影响,产生的摩擦力所引起的,机械损失主油、优化齿轮的参数和传动比等传动效率会有所降低要是由于齿轮之间的摩擦和轴承的摩擦所引起的,流体动力损失则是由于润滑油的粘性和剪切所引起的齿轮润滑的重要性减少摩擦和磨损减振和缓冲良好的润滑可以有效地减少齿润滑油可以起到减振和缓冲的轮表面的摩擦和磨损,从而延作用,减少齿轮传动过程中的长齿轮的使用寿命冲击和振动,提高传动的平稳性和可靠性冷却和散热提高传动效率润滑油可以将齿轮表面的热量良好的润滑可以减少流体动力带走,起到冷却和散热的作用,损失,从而提高齿轮传动的效防止齿轮过热而损坏率齿轮润滑的设计与选择润滑方式选择01根据齿轮的工作条件和要求,可以选择不同的润滑方式,如油润滑和脂润滑对于高速、重载或高温的工作条件,一般采用油润滑;对于低速、轻载或低温的工作条件,则可以采用脂润滑润滑油的选择02选择合适的润滑油对于齿轮传动非常重要需要根据齿轮的工作条件、载荷、转速和环境温度等因素来选择合适的润滑油同时,还需要考虑润滑油的粘度、闪点、倾点等物理性质润滑脂的选择03选择合适的润滑脂也是非常重要的需要根据齿轮的工作条件、载荷、转速和环境温度等因素来选择合适的润滑脂同时,还需要考虑润滑脂的锥入度、滴点等物理性质05齿轮传动的振动与噪声齿轮传动的振动分析齿轮传动过程中,由于齿合不均匀、制造误差、装配误差等因素,会导致齿轮产生振动振动类型包括弯曲振动、轴向振动和扭转振动等,这些振动会对齿轮传动产生不良影响,如降低传动效率、加速齿轮磨损等振动分析方法包括实验法和解析法,通过分析齿轮的动态特性,可以优化齿轮设计和减小振动齿轮传动的噪声来源齿轮传动过程中,由于齿合冲击、噪声来源主要包括齿轮制造误差、不同类型的齿轮传动具有不同的摩擦等因素,会产生噪声装配误差、润滑不良、齿合不均噪声特性,如直齿圆柱齿轮传动匀等常表现为啸叫,斜齿圆柱齿轮传动常表现为轰鸣齿轮传动噪声的抑制方法优化齿轮设计通过减小齿轮制造误差、提高齿轮精度和优化齿形参数等方法,降低齿轮传动过程中的振动和噪声选择合适的润滑剂合适的润滑剂可以减小齿面摩擦和磨损,从而降低噪声消音器在齿轮箱外部安装消音器,吸收和阻隔噪声,达到降低噪声的目的隔振技术通过在齿轮箱底部安装隔振器,减小振动向基础传递,从而降低噪声06齿轮传动的维护与故障排除齿轮传动的日常维护01020304定期检查清洁与润滑紧固与调整运行监控定期对齿轮传动系统进行检查,保持齿轮传动系统的清洁,定检查并紧固各部件的连接螺栓,通过声音、振动、温度等参数包括齿轮、轴承、润滑系统等,期添加润滑油或润滑脂,以减确保齿轮啮合正常,无松动现监测齿轮传动系统的运行状态,确保各部件正常工作少摩擦和磨损象及时发现异常齿轮故障的识别与诊断异常声音振动异常温度升高磨损与损伤齿轮出现磨损或齿面剥齿轮传动系统出现振动齿轮长时间高负荷运转检查齿面磨损情况,判落时,会发出异常的噪或摆动,可能是齿轮或会导致温度升高,需及断是否需要更换齿轮或音,应引起注意轴承出现故障时检查润滑系统修复齿轮故障的排除与修复更换损坏部件修复齿面损伤对于损坏严重的齿轮或轴承,应及时更换轻微的齿面损伤可通过打磨、抛光等方法修复调整间隙润滑系统维护根据需要调整齿轮之间的间隙,保证啮合正定期清洗和更换润滑油或润滑脂,保持润滑常系统清洁THANKS感谢观看。