开式齿轮转动设计计算的主要内容是什么

1、失效形式：

（1）开式传动是硬齿面，失效形式是疲劳折断。开式齿轮传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。

（2）闭式传动是软齿面，失效形式是疲劳点蚀。汽车，机床，航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体（机匣）内，这称为闭式齿轮传动（齿轮箱）。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。

2、设计准则：

（1）开式齿轮传动使用模数式进行设计计算。

（2）闭式齿轮传动按照中心距计算公式进行设计计算。

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开式齿轮传动的润滑方法：

除了在某些场合下润滑油可以循环回流外，此时应设置油池。开式齿轮传动的润滑方法一般是全损耗型的，而任何全损耗型润滑系统，最终在其齿轮表面只有薄层覆盖膜，它们常处在边界润滑条件下。

因为当新油或脂补充到齿面时，由于齿面压力作应而挤出，加上齿轮回转时离心力等的综合作用，只能在齿面上留下一层薄油膜，再加上考虑齿轮磨合作用，因此润滑油必须具备高粘度或高稠度和较强的粘附性，以确保有一层连续的油膜保持在齿轮表面上。

开式齿轮暴露在变化的环境条件中工作，例如北方运河水闸的开式齿轮在冬季工作0℃以下的环境中，造纸机干燥机滚筒的开式齿轮系统则工作在高湿度和60℃以上的环境温度中。

水泥窑转筒环形齿轮工作在热、雨和灰尘环境条件下，而在自动化生产工厂中，对于大型机械冲床中的大型开式齿轮，其环境虽然不是苛刻的因素，但如果齿轮上的润滑剂被抛离的话，那么损坏齿轮的危险照样存在。

参考资料来源：百度百科-开式齿轮传动

参考资料来源：百度百科-闭式齿轮传动

对于闭式软齿面（硬度≤350HBW）齿轮传动．润滑条件良好，齿面点蚀将是主要的失效形式，在设计时通常按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。

对于闭式硬齿面（硬度>350HBW）齿轮传动，抗点蚀能力较强，轮齿折断的司能性大，在设计计算时。通常按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。

开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损。但由于磨损的机理比较复杂，尚无成熟的设计计算方法，故只能按齿根弯曲疲劳强度计算，用增大模数10%～20%的办法加大齿厚，使它有较长的使用寿命，以此来考虑磨损的影响。

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齿轮传动的特点：

1、传动精度高。前面讲过，带传动不能保证准确的传动比，链传动也不能实现恒定的瞬时传动比，但现代常用的渐开线齿轮的传动比，在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求，也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。

2、适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽，可以从0.001W到60000kW；圆周速度可以很低，也可高达150m/s，带传动、链传动均难以比拟。

参考资料来源：百度百科——齿轮传动

针对齿轮五种失效形式，应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据，所以设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB6413－1986）。至于抵抗其它失效能力，虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。

1、闭式齿轮传动

由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。

功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。

2、开式齿轮传动

开式（半开式）齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。

前已述之，对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，通常仅作结构设计，不进行强度计算。

1）软齿面（≤350HBS）齿轮主要失效形式是齿面点蚀，故可按齿面接触疲劳强度设计计算，按齿根弯曲疲劳强度校核.2）硬齿面（>350HBS）或铸铁齿轮，由于抗点蚀能力较高，轮齿折断的可能性较大，故可按齿根弯曲疲劳强度设计计算，按齿面接触疲劳强度校核。对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。2、对于开式齿轮传动，齿面磨损为其主要失效形式，故通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的模数，考虑磨损因素，再将模数增大10%——20%。1、对于闭式齿轮传动：闭式软齿面传动：在保证齿面接触疲劳强度前提下，满足齿根弯曲疲劳强度；2.闭式硬齿面或开式齿轮传动：在保证齿根弯曲疲劳强度前提下，满足齿面接触疲劳强度。闭式传动 闭式传动的主要失效形式为齿面点蚀和轮齿的弯曲疲劳折断。当采用软齿面（齿面硬度≤350HBS）时，其齿面接触疲劳强度相对较低。因此，一般应首先按齿面接触疲劳强度条件，计算齿轮的分度圆直径及其主要几何参数（如中心距、齿宽等），然后再对其轮齿的抗弯曲疲劳强度进行校核。当采用硬齿面（齿面硬度＞350HBS）时，则一般应首先按齿轮的抗弯曲疲劳强度条件，确定齿轮的模数及其主要几何参数，然后再校核其齿面接触疲劳强度。

计算准则

1、开式齿轮传动

主要失效形式齿面磨损，当磨损量过大，产生轮齿折断。按齿根弯曲强度计算。

2、软齿面闭式齿轮传动

主要实效形式是齿面点蚀，点蚀又与齿面接触强度有关。按齿面接触强度计算，并验算齿根弯曲强度。

3、硬齿面闭式齿轮传动

主要失效形式是轮齿折断。按齿根弯曲强度计算，并验算齿面接触强度。

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在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递任意两轴之间的运动和动力。

齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。

齿轮传动的类型

1、根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：

（1）圆柱；

（2）锥齿轮传动；

（3）交错轴斜齿轮传动。

2、根据齿轮的工作条件，可分为：

（1）开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑；

（2）半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭；

（3）闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确。

参考资料来源：百度百科--齿轮传动

主要是设计时的强度理论不同，闭式若是软齿面，用接触疲劳强度设计，硬齿面，则用弯曲疲劳强度设计，而开式齿轮中由于磨损速度远大于点蚀速度，一般不会出现点蚀现象，但由于没有明确的磨损强度设计公式来设计开式齿