齿轮传动的安装工艺.pptx

三、三、齿轮传动装置的修理装配齿轮传动装置的修理装配 齿轮的失效及修理齿轮的失效及修理王王 亮亮本节主要内容本节主要内容：*齿轮传动的特点和分类齿轮传动的特点和分类*齿轮的失效形式、形成机理及措齿轮的失效形式、形成机理及措施施*齿轮材料及热处理齿轮材料及热处理学习方法学习方法：看图、思考看图、思考优点：优点：可实现任意轴之间的运动和动力传递；可实现任意轴之间的运动和动力传递；瞬时传动比瞬时传动比恒定恒定；传递；传递功率范围和速度范功率范围和速度范围广围广；效率高、寿命长。效率高、寿命长。齿轮传动是应用齿轮传动是应用最广泛的一种传动最广泛的一种传动，与其他传动相比具有以下特点与其他传动相比具有以下特点:缺点：缺点：制造、安装精度要求较高，需要专用制造、安装精度要求较高，需要专用的机床和设备因而的机床和设备因而成本较高成本较高；不宜用于远不宜用于远距离传动距离传动；精度低时传动的噪声和振动大；精度低时传动的噪声和振动大开式传动：开式传动：齿轮外露，易进入灰尘、杂质，磨损严重，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。润滑差，对安全操作不利，适用低速场合。例如例如水泥搅拌等设备水泥搅拌等设备。闭式传动：闭式传动：封闭在刚性的箱体内，润滑良好，封闭在刚性的箱体内，润滑良好，精度高，防护条件好。例如精度高，防护条件好。例如减速器等减速器等。半开式传动：半开式传动：介于上两者之间，有防护罩。介于上两者之间，有防护罩。直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动齿轮齿轮传动传动平面齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动空间齿轮传动（两轴线平行）（两轴线平行）两轴线相交两轴线相交两轴线交错两轴线交错直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动人字齿轮传动内啮合内啮合外啮合外啮合齿轮齿条齿轮齿条内啮合内啮合外啮合外啮合齿轮齿条齿轮齿条（两轴线不平行）（两轴线不平行）2、按轴之间的相对位置、齿向和啮合情况、按轴之间的相对位置、齿向和啮合情况 分：分：直齿圆柱内啮合直齿圆柱内啮合直齿圆柱外啮合直齿圆柱外啮合斜齿圆柱外啮合斜齿圆柱外啮合人字齿圆柱外啮合人字齿圆柱外啮合直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动平行轴斜齿轮传动平行轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动齿轮齿条传动齿轮齿条传动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组：运动准确性组：传动的平稳性组：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6-42、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，以及热处要求、有隐蔽的裂纹或缺陷，以及热处理不当等原因造成。理不当等原因造成。轮齿折断轮齿折断齿面磨损齿面磨损齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合塑性变形塑性变形1.轮齿折断轮齿折断原因：原因：齿根齿根所所受受弯曲应力弯曲应力过大过大,超过根部弯曲超过根部弯曲疲劳极限。疲劳极限。根部产生裂纹根部产生裂纹,裂纹逐渐扩展裂纹逐渐扩展,直至直至轮齿折断；或因短时过载轮齿折断；或因短时过载,受到严重冲击。受到严重冲击。措施措施：采用合适的材料和采用合适的材料和热处理热处理方法；降方法；降低表面粗糙度低表面粗糙度;增大齿根圆角半径增大齿根圆角半径,采用变位采用变位齿轮等。齿轮等。疲劳折断疲劳折断 过载折断过载折断 Fn悬臂梁悬臂梁2.点蚀点蚀点蚀常发生于点蚀常发生于节线以下靠近齿根节线以下靠近齿根的部位的部位。点蚀通常点蚀通常出现在出现在闭式传动闭式传动中。中。措施措施:提高齿面硬度，降低表面粗糙度提高齿面硬度，降低表面粗糙度,采用黏采用黏度大的润滑油等。度大的润滑油等。原因原因:轮齿轮齿表面表面间间接触压应力接触压应力过大过大,超过齿面接触疲劳极限，超过齿面接触疲劳极限，表层产生裂纹表层产生裂纹,润滑油使裂纹润滑油使裂纹扩散扩散,形成斑片剥落。形成斑片剥落。开式传动开式传动中一般不会出现点蚀现象中一般不会出现点蚀现象点蚀常发生于点蚀常发生于闭式软齿面闭式软齿面（HBS350）传动中）传动中3.齿面磨损齿面磨损齿面磨损是齿面磨损是开式传动开式传动常见的常见的失效形式失效形式.原因：原因：1.1.两齿面间相对滑动、摩擦两齿面间相对滑动、摩擦 2.2.外界细颗粒进入啮合区外界细颗粒进入啮合区措施：措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度提高齿面硬度，降低表面粗糙度,经常更换润滑油，注意环境清洁。经常更换润滑油，注意环境清洁。4.胶合胶合原因：原因：重载、高速重载、高速传动中传动中,齿面间油膜破裂，两齿面直齿面间油膜破裂，两齿面直接接触。高温使齿轮材质软接接触。高温使齿轮材质软化，两齿面相互粘连，较软化，两齿面相互粘连，较软的的齿面齿面被撕成沟纹。被撕成沟纹。措施：措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度。提高齿面硬度、降低表面粗糙度。采用极压润滑油（如硫化油）、采用抗胶采用极压润滑油（如硫化油）、采用抗胶合性能好的齿轮材料。合性能好的齿轮材料。措施：措施：主动轮主动轮从动轮从动轮5.塑性变形塑性变形主动轮节线附近形成主动轮节线附近形成凹槽凹槽从动轮节线附近形成从动轮节线附近形成凸脊凸脊 措措措措 施施施施提高齿面硬度；采提高齿面硬度；采用粘度大的润滑油；用粘度大的润滑油；避免频繁启动。避免频繁启动。原原原原因因因因低速重载时，齿面间低速重载时，齿面间摩擦力大，较软的齿摩擦力大，较软的齿面产生局部塑性变形。面产生局部塑性变形。轮齿折断轮齿折断点蚀点蚀齿面磨损齿面磨损胶合胶合塑性变形塑性变形开式齿轮主要失效形式：开式齿轮主要失效形式：磨损，轮齿折断磨损，轮齿折断闭式齿轮主要失效形式：闭式齿轮主要失效形式：点蚀，胶合，轮齿折断点蚀，胶合，轮齿折断 还可能出现还可能出现齿面融化齿面融化、齿面烧伤齿面烧伤、电蚀电蚀、异物异物啮入啮入等等。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：v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。v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。金属材料金属材料45号钢号钢中碳合金钢中碳合金钢铸钢铸钢低碳合金钢低碳合金钢最常用，经济、货源充足最常用，经济、货源充足铸铁铸铁35SiMn、40MnB、40Cr等等20Cr、20CrMnTi等等ZG310-570、ZG340-640等等HT350、QT600-3等等非金属材料非金属材料尼龙、夹木胶布等尼龙、夹木胶布等选材原则选材原则工作条件、齿轮尺寸大小及热处理方式、载工作条件、齿轮尺寸大小及热处理方式、载荷性质、经济性、制造方法等荷性质、经济性、制造方法等材料种类（二）（二）热处理热处理调调质质正正火火表面淬火表面淬火渗碳淬火渗碳淬火渗氮渗氮软齿面软齿面改善机械性能，增大强度和韧性、改善机械性能，增大强度和韧性、消除内应力、细化晶粒消除内应力、细化晶粒硬齿面硬齿面接触强度高、耐磨性好、可抗冲击接触强度高、耐磨性好、可抗冲击齿面硬度齿面硬度HBS350齿面硬度齿面硬度HBS 350