机械设计考研期末知识点总结

机械原理  齿轮传动

优点：效率高，结构紧凑，工作可调，寿命长，传动比稳定

失效形式：轮齿折断   措施：提高齿轮的强度，增大齿轮模数，增大齿根圆角半径；采用正变位

齿面磨损   措施：采用闭式齿轮传动，提高齿面的硬度，降低齿面的粗糙度，保持润滑油清洁

齿面点蚀   措施：提高齿面的硬度，提高曲率半径，降低齿面的粗糙度

点蚀的形成：轮齿进入啮合时，齿面受到载荷作用产生接触应力，接触应力近似为脉动循环变压力，在交变的应力作用下，齿面会形成疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展到一定深度后又扩展到齿面，使齿面发生颗粒状材料剥落，形成麻点状小凹坑。出现在齿面节线附近靠近齿根的一侧。在该区域，齿面相对滑动速度较低，形成润滑油膜条件差，润滑不良，摩擦力较大。

齿面胶合   措施：采用正变位齿轮，减小模数，降低齿高以减少滑动速度，提高齿面的硬度，降低齿面的粗糙度，在润滑油中加入抗胶合能力的挤压润滑剂。

塑性变形    措施：提高齿面的硬度，采用高粘度的或是加有挤压添加剂的润滑油

设计准则：对于硬齿面，保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。

          对于软齿面，保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面胶合。

齿轮载荷计算中引入的载荷系数K,考虑了使用系数Ka，动载系数Kv，齿间载荷分配系数K，齿向载荷分配系数K。

降低载荷沿接触线发布不均匀的程度，采取的措施：增大轴，轴承及其支座的刚度；对称布置轴承，限制齿轮的宽度，制造成鼓形齿。

齿根弯曲疲劳强度：只与模数有关，Yfa的值与齿制，变位系数，模数有关，Ysa与齿数，变位系数有关。

齿数增加，YsaYfa减小，减小，齿根弯曲强度增强；模数增大，减小，齿根弯曲强度增强。在中心距不变的时，增大齿数，有利于提高齿轮运行的平稳性，同时在制造时，减小材料的切削。

齿面接触疲劳强度计算，为了防止点蚀的影响。其与分度圆直径有关，分度圆直径越大，其接触应力越小，接触强度越强。相互啮合的两齿轮的接触应力相同。

ZH—区域系数，与齿轮的变位系数有关，压力角为20的直齿圆柱齿轮的值为2.5。

的值越大，其接触应力越大，其弯曲强度越小。小齿轮的齿面硬度应大于大齿轮的齿面硬度。

参数选择：压力角的选择：增大压力角有利于提高齿轮传动的弯曲强度和接触强度。但增大压力角，相应增加轮齿的刚度，对降低噪声和动载荷不利。

齿数z的选择：在保证接触强度的前提下，增加齿数，能够提高重合度，有利于改善轮齿传动的平稳性，降低齿高，降低加工时的切削量。降低齿高，齿顶处的滑动速度会减小。但是在分度圆直径不变的前提下，齿数增大，模数就会减少，齿厚随之减少，齿轮的弯曲强度会有所下降。

齿宽系数：增大齿宽，将增大载荷沿接触线分布的不均匀度。

变位的目的：避免根切，凑中心距，提高齿面接触疲劳强度，弯曲疲劳强度，抗胶合能力和提高耐磨性。

斜齿圆锥齿轮相比较直齿圆柱齿轮，多了一个重合度系数，重合度系数小于1，所以斜齿轮的接触疲劳强度和齿根弯曲强度应该是高于直齿轮的。但是斜齿轮的螺旋角不应该过大，过大会导致轴向力过大，为避免轴向力过大，应将螺旋角控制在8-20度。

齿轮传动的润滑：润滑方式根据齿轮的圆周速度大小来决定。v小于12米每秒，选择浸油润滑，不宜超过一个齿高。对锥齿轮来说，应该浸入全齿宽。油池中的油量，应该取决于齿轮传递功率的大小。V大于12米每秒，选择喷油润滑。