§ 10— 1 概 述
一 齿轮传动的特点
工作可靠，传动比稳定，结构紧凑，
效率高，寿命长。
二 齿轮传动的分类, (按工作条件分类 )
┌ 闭式传动 ┌软齿面 HBS≤350
└硬齿面 HBS＞ 350
└ 开式传动
(半开式传动）
§ 10— 2 轮齿的失效形式及计算准则
(一 )轮齿的失效形式
1.轮齿折断 （开式或硬齿）
疲劳折断 →
2,齿面点蚀 （闭式软齿面）
过载折断 ← （ 脆性（铸铁或硬齿）加冲击 ）
┌全齿折断 (直齿齿根裂纹扩展所至）
└缺角 (斜齿接触线为斜线 )
靠近节线的齿根表面 有点状脱落，
出现凹坑 —— 点蚀
原因,⑴ 交变的 σH反复作用 → 裂纹扩展
⑵ 摩擦力的作用 → 带动表面材料
⑶ 油压的作用 → 促使裂纹扩展
5,塑性变形
应力过大 → 材料屈服 → 塑性流动 → 齿面变形
4,齿面磨损 (开式 )
油不净 → 磨料磨损 → 齿形破坏
→ 齿根减薄（根部严重） → 断齿
3.齿面胶合 (高速、重载 )
压力大、温度高 → 润滑失效 → 表面粘连 → 沿运动方
向撕裂
(二 ) 设计准则
防齿面点蚀 →
防轮齿折断 →
齿面接触疲劳强度 计算 → 求尺寸 d 或 a
限制接触应力
齿根弯曲疲劳强度 计算 → 求模数ｍ
限制弯曲应力
闭式 软 齿面 —— 以保证 接触 疲劳强度为主
闭式 硬 齿面 —— 以保证 弯曲 疲劳强度为主
开式传动 —— 以保证 弯曲 疲劳强度为准则
§ 10— 3 齿轮的材料及其选择原则
1.齿面要硬,齿芯要韧 2.易于加工及热处理
3.软齿面齿轮齿面配对硬度差为 30~50HBS
(一 ),对齿轮材料的基本要求
(二 ),常用的齿轮材料
1.钢 —— 含碳量为 0.1％～ 0.6％ → 常用
→ 性能最好 (可通过热处理提高机械性能 )
⑴ 锻钢 — — 钢材经锻造,性能提高 → 最常用
45,35SiMn,42SiMn,40Cr,35CrMo
(2)铸钢 —— 齿轮较大 (d≥400～ 600)时采用
ZG310-570,ZG340-640 成本高
2,铸铁 －用于开式、低速齿轮，强度差，易成型
⑴灰口铸铁 —— HT200,HT300
⑵ 球墨铸铁 —— QT500-7
3.非金属材料 —— 用于小功率、速度高 → 低噪音
软齿面, 正火、调质
两轮材料相同时，采用不同的热处理
硬齿面, 低 碳钢－渗碳＋淬火
中 碳钢－表面淬火
(三 ),常用热处理：
(四 ),钢制齿轮加工工艺过程
硬齿面齿轮：
坯料 → 热 (正 )→ 切齿 → 表面硬化处理 (淬火、氰化、
氮化 )→ 精加工（磨齿）
软齿面齿轮,
坯料 → 热 (正、调 )→ 切齿 (一般 8级、精切 7级 )
一 齿轮传动的特点
工作可靠，传动比稳定，结构紧凑，
效率高，寿命长。
二 齿轮传动的分类, (按工作条件分类 )
┌ 闭式传动 ┌软齿面 HBS≤350
└硬齿面 HBS＞ 350
└ 开式传动
(半开式传动）
§ 10— 2 轮齿的失效形式及计算准则
(一 )轮齿的失效形式
1.轮齿折断 （开式或硬齿）
疲劳折断 →
2,齿面点蚀 （闭式软齿面）
过载折断 ← （ 脆性（铸铁或硬齿）加冲击 ）
┌全齿折断 (直齿齿根裂纹扩展所至）
└缺角 (斜齿接触线为斜线 )
靠近节线的齿根表面 有点状脱落，
出现凹坑 —— 点蚀
原因,⑴ 交变的 σH反复作用 → 裂纹扩展
⑵ 摩擦力的作用 → 带动表面材料
⑶ 油压的作用 → 促使裂纹扩展
5,塑性变形
应力过大 → 材料屈服 → 塑性流动 → 齿面变形
4,齿面磨损 (开式 )
油不净 → 磨料磨损 → 齿形破坏
→ 齿根减薄（根部严重） → 断齿
3.齿面胶合 (高速、重载 )
压力大、温度高 → 润滑失效 → 表面粘连 → 沿运动方
向撕裂
(二 ) 设计准则
防齿面点蚀 →
防轮齿折断 →
齿面接触疲劳强度 计算 → 求尺寸 d 或 a
限制接触应力
齿根弯曲疲劳强度 计算 → 求模数ｍ
限制弯曲应力
闭式 软 齿面 —— 以保证 接触 疲劳强度为主
闭式 硬 齿面 —— 以保证 弯曲 疲劳强度为主
开式传动 —— 以保证 弯曲 疲劳强度为准则
§ 10— 3 齿轮的材料及其选择原则
1.齿面要硬,齿芯要韧 2.易于加工及热处理
3.软齿面齿轮齿面配对硬度差为 30~50HBS
(一 ),对齿轮材料的基本要求
(二 ),常用的齿轮材料
1.钢 —— 含碳量为 0.1％～ 0.6％ → 常用
→ 性能最好 (可通过热处理提高机械性能 )
⑴ 锻钢 — — 钢材经锻造,性能提高 → 最常用
45,35SiMn,42SiMn,40Cr,35CrMo
(2)铸钢 —— 齿轮较大 (d≥400～ 600)时采用
ZG310-570,ZG340-640 成本高
2,铸铁 －用于开式、低速齿轮，强度差，易成型
⑴灰口铸铁 —— HT200,HT300
⑵ 球墨铸铁 —— QT500-7
3.非金属材料 —— 用于小功率、速度高 → 低噪音
软齿面, 正火、调质
两轮材料相同时，采用不同的热处理
硬齿面, 低 碳钢－渗碳＋淬火
中 碳钢－表面淬火
(三 ),常用热处理：
(四 ),钢制齿轮加工工艺过程
硬齿面齿轮：
坯料 → 热 (正 )→ 切齿 → 表面硬化处理 (淬火、氰化、
氮化 )→ 精加工（磨齿）
软齿面齿轮,
坯料 → 热 (正、调 )→ 切齿 (一般 8级、精切 7级 )
