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关于开式齿轮传动的材料,齿数选择问题

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发表于 2020-3-2 22:09:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
  我现在要设计一个开式齿轮传动,大齿轮是固定在滚筒上的,所以尺寸不能太小。我看有些资料说开式齿轮传动考虑磨损,模数不能太小,所以小齿轮齿数不建议取得太大。那这样的话固定了传动比,不让我取大齿数,按照弯曲强度极限算出来模数,那尺寸就不会太大,就无法满足我大齿轮尺寸的要求。我可不可以按照一个齿数设计模数,然后再取更大的齿数,以达到我大齿轮尺寸的要求。还有就是材料的问题,开式齿轮是选择硬齿面还是软齿面,照理来说,硬齿面更能耐磨,但我也看到一些设计使用铸铁材料,就不太懂,请各位大佬帮忙解答。! L( c0 L1 e! U7 T  a
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发表于 2020-3-2 22:32:40 | 显示全部楼层
大直径齿轮(齿顶圆≥400mm)采用铸钢的。# x% u! Z1 x* V& l

; g0 Z/ K' B. t3 ^铸铁齿轮用于低速无冲击,大尺寸的场合。
 楼主| 发表于 2020-3-2 22:39:41 | 显示全部楼层
晓昀 发表于 2020-3-2 22:32
& z8 J. y8 A, o大直径齿轮(齿顶圆≥400mm)采用铸钢的。" d% j1 n5 E( h6 [
8 R$ z% ?* \) ~! j4 x* B
铸铁齿轮用于低速无冲击,大尺寸的场合。

- O7 h( g" H1 s2 c1 V& [5 _( B; {$ k大佬又见到你了。在低速,轻载的情况下我可以两个齿轮都用铸铁吗?还有就是怎么确定齿数和模数。. M/ m( J1 p6 T6 P8 s' K
发表于 2020-3-2 22:50:33 | 显示全部楼层
你第一句话就是错的。没有根本理解。开式齿轮是硬齿面,主要失效形式是疲劳折断,这种情况是严重的事故,因此开式齿轮传动是以齿根弯曲强度来设计模数,然后考虑磨损的影响适当加大。没你想得那么复杂
 楼主| 发表于 2020-3-3 09:30:46 | 显示全部楼层
  不是,我是对大齿轮有尺寸要求,如果按照小齿轮的齿数按弯曲强度设计模数,无法达到我大齿轮尺寸的要求。还有就是材料的问题,是否开式齿轮传动必须使用硬齿面,即齿面硬度大于350HBS的材料,主要是我看到有的开式设计用的是45钢,我就不知道到底怎么选材料?: D; i/ C( t1 x3 v: O
发表于 2020-3-3 12:53:14 | 显示全部楼层
开式齿轮要硬度高,敏感性差的,要耐磨,起码表面硬度要高,一般是铸铁。
) T( Z8 D- N# {: S2 c4 J" c6 V  制造齿轮常用的材料有锻钢和铸钢,其次是铸铁,在特殊情况下也可采用有色金属和非金属材料。  C9 M7 G' @% p0 I
  1、钢:含碳量为0.1%~0.6%的钢常用,因其性能最好(可通过热处理提高机械性能)。! H$ i/ A+ F; {8 W- p4 S- L1 P( J
  (1)锻钢:钢材经锻造, 性能提高,最常用的是45钢。
! \& K  _1 m6 T! }7 I: B% I% H  软齿面齿轮(HB≤350):坯料→热(正、调)→切齿(一般8级、精切7级)。0 E7 e$ o- M9 N: R. f) Y8 C; C
  硬齿面齿轮(HB≥350):坯料→热(正)→切齿→表面硬化处理(淬火、氰化、 氮化)→精加工(磨齿,一般6级,精磨5级)。
6 k$ A5 h) s1 q" f! U) z  锻钢的强度比直接采用轧制钢材好,重要齿轮都采用锻钢。从齿面硬度和制造工艺来分,可把钢制齿轮分为软齿面和硬齿面齿轮。软齿面齿轮是调质或正火后进行精加工,齿面硬度较小,承载能力不高,但其制造工艺较简单,适用于一般机械传动。硬齿面齿轮在精加工后进行热处理,硬度较高,承载能力也较软齿面齿轮大,但制造工艺复杂,一般用于高速重载及结构要求紧凑的机械中。
: n) Z  Q& C8 \3 `4 I* ~4 O; x  (2)铸钢:当齿轮的直径大于500mm,轮坯不宜于锻造,可采用铸钢,但其精加工前要进行正火处理,以消除铸件的残余应力和使硬度均匀化,利于切削。; f1 d; b6 H# a* [, o: X
  2、铸铁:铸铁的铸造性能好,但抗弯强度和耐冲击性较差,自身所含石墨能起一定润滑作用。故开式齿轮传动中常采用铸铁齿轮。8 p4 I5 c3 T4 q% X+ d3 G7 J
  3、非金属材料:常用的有夹木胶布、工程塑料等。非金属材料的弹性模量小,齿轮易变形,可减轻动载荷和噪声,一般适用于高速轻载及精度要求不高的齿轮传动。+ j( Z# r6 ^) p

% ]  u5 e3 v" r3 t' b' L9 ^3 G选自 百度知道
发表于 2020-3-3 13:29:57 | 显示全部楼层
小白956 发表于 2020-3-2 22:39
7 m* M8 B! U6 W- d' }; |大佬又见到你了。在低速,轻载的情况下我可以两个齿轮都用铸铁吗?还有就是怎么确定齿数和模数。

. _, i- b1 O) Q3 Z. t5 ~先把设计的初始条件列出来,看看哪些是已知的数据。然后根据弯曲疲劳强度计算齿轮模数及结构参数,然后用接触疲劳强度计算公式去校核(验算)。
8 ~+ {5 {( b' G4 I  g4 M先动手计算下,看看在哪个地方会遇到困难。机械设计教材上也有详细设计流程。: R& P$ H( k, y+ b, W$ y
发表于 2020-3-3 15:15:22 | 显示全部楼层
把书读死了。
 楼主| 发表于 2020-3-3 15:48:51 | 显示全部楼层
没办法,现在正在做毕设,以前也没做过什么设计,就不是很懂,大佬能帮忙解答一下吗?
8 w4 u$ `' y0 x
发表于 2020-3-4 15:33:40 | 显示全部楼层
如果做毕业设计,仅限于理论那也就没必要深究。
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