1、 1 引言引言 近年来，齿轮传动在机械制造、矿山冶金、建材汽车、铁路船舶、航天国防等等各种工 业部门中的应用越来越广泛。齿轮传动的工作性能和成本直接影响着所属机械和机器的性能 和成本，有的甚至起决定性的作用。如：我国水泥工业中中心传动管磨机所用减速器的价格 是其本身的 1.6-3 倍。因此，通常齿轮工业的技术水平和能力可以体现一个国家机械工业的 发展水平。 作为一种应用广泛的机械传动零件，齿轮的主要优点是：结构紧密、传递动力大、效率 高、使用寿命长、可靠性能好和传动比准确等。当然在不同类型的机械装置中，对齿轮传动 的使用性能要求是不同的。如：在精密分度装置中要求准确平稳，其传动比为常数，以免产
2、 生冲击、震动和噪声；在重载装置中主要要求齿轮的承载能力要高，尺寸小，重量轻，能传 动较大的动力，有较长的使用寿命。 设计齿轮传动一般已知：传递的功率、转速、传动比、工作机和原动机的工作特性：外廓尺 寸，中心距限制，使用寿命，可靠性要求，维修条件等。 设计要求：确定齿轮传动的主要参数、几何尺寸、齿轮结构、精度等级，最后给出作图。 在研究齿轮强度时，必须了解齿轮的失效形式，分析产生失效的原因，然后确定齿强度 的计算方法。 制造齿轮的材料及其热处理方法对齿轮传动的承载能力影响极大。只有正确的选择齿轮 材料及其热处理方法，才能保证设计的齿轮传动满足使用要求。 为了保证齿轮的效率，减小齿轮啮合处和轴承
3、的摩擦损失，减小磨损，降低噪声，帮助 散热和防止锈蚀，这就需要润滑。因此，齿轮传动必须经过润滑，借以保证运转正常，提高 传递效率，延长使用寿命。 一级齿轮传动设计 2 正文正文 齿轮的设计 在进行齿轮传动设计时，首先要分析齿轮传动的工作条件，确定是开式传动还是闭式传动。 开式齿轮传动的齿轮是外露的，不能保证良好的润滑，而且灰尘、杂质易进入啮合部位，使齿 面较快磨损，因而只宜用于低速传动。闭式传动的齿轮封闭在刚性箱体内，可以保证良好的润 滑、密封和工作条件。重要的齿轮传动都采用闭式传动。 一、齿轮的失效形式 在研究齿轮强度时，必须了解齿轮传动的失效形式，分析产生失效的主要原因，然后确定 齿轮强度
4、的计算方法。 1、轮齿折断 轮齿可简化为悬臂梁，受到载荷作用后，齿根处产生的弯曲应力最大，并且由齿根圆角和 切削刀痕等会引起应力集中，如果弯曲应力超过了齿根弯曲疲劳极限，在多次重复载荷作用下， 齿跟圆角处会产生疲劳裂纹，裂纹逐渐扩大导致疲劳断齿，这种折断为疲劳折断。 当轮齿受到意外的冲击和短时过载时，往往会发生突然折段，称为过载折断。这种情况特 别是在轮齿材料较脆和模数较小时容易发生。为了防止轮齿弯曲疲劳折断，应对轮齿进行弯曲 疲劳计算。此外，采用增大齿根过渡圆半径、提高齿面加工精度等工艺措施，也能提高齿轮抗 弯曲疲劳能力。 2、疲劳点蚀 轮齿工作时，其工作表面上的接触应力是按脉动循环变化的。齿面长时间在这种交变接触 应力作用下，可能出现微小的剥落而形成一些疲劳浅坑，这种现象称为疲劳点蚀。齿轮发生齿 面点蚀后，将使轮齿啮合情况恶化而影响使用。实践表明，疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近 节圆处。提高齿面硬度，降低齿面粗糙度、采用黏度较大的润滑油以及合理的变位等，都能提 高齿面抗疲劳点蚀的能力。软齿面（齿面硬度350HBS）的闭式齿轮传动常因齿面疲劳点蚀而 失效。为了防止出现齿面疲劳点
