第6章 圓柱齒輪傳動(dòng)

1、國(guó)家級(jí)精品課程教材國(guó)家級(jí)精品課程教材 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 主編：唐林虎主編：唐林虎 副主編：張亞萍等副主編：張亞萍等 第第6章章 圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) 第第6章章 圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) 6.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型 1 6.2 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)2 6.3 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸的計(jì)算漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾何尺寸的計(jì)算 3 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 4 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理和根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理和根切現(xiàn)象5 6.6 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒

2、輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 6 6.7 圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介 7 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及熱處理齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及熱處理 8 6.9 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 9 6.10 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)與強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)與強(qiáng)度計(jì)算 10 6.11圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與維護(hù)圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑與維護(hù) 11 課后習(xí)題參考答案課后習(xí)題參考答案 第第6章章 圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) 第第6章章 圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng) 教學(xué)要求教學(xué)要求 （1 1）了解齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用；）了解齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)

3、用； （2 2）掌握齒廓嚙合基本定理、漸開(kāi)線(xiàn)性質(zhì)、嚙合特性、標(biāo)準(zhǔn)）掌握齒廓嚙合基本定理、漸開(kāi)線(xiàn)性質(zhì)、嚙合特性、標(biāo)準(zhǔn) 直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計(jì)算；直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和尺寸計(jì)算； （3 3）熟悉齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件，能夠計(jì)算圓柱）熟悉齒輪正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件，能夠計(jì)算圓柱 齒輪的幾何尺寸，能正確判斷齒輪失效的形式，確定設(shè)齒輪的幾何尺寸，能正確判斷齒輪失效的形式，確定設(shè) 計(jì)準(zhǔn)則，并進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核。計(jì)準(zhǔn)則，并進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核。 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)重點(diǎn)：圓柱齒輪基本參數(shù)的確定與幾何尺寸的計(jì)算，齒輪正確圓柱齒輪基本參數(shù)的確定與幾何尺寸的計(jì)算，齒輪正確 嚙合及連續(xù)傳動(dòng)

4、的條件，齒輪的失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則及嚙合及連續(xù)傳動(dòng)的條件，齒輪的失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則及 其受力分析和強(qiáng)度計(jì)算；其受力分析和強(qiáng)度計(jì)算； 難點(diǎn)難點(diǎn)：斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪、受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪、受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。 技能要求技能要求 （1 1）齒輪參數(shù)測(cè)定；（）齒輪參數(shù)測(cè)定；（2 2）齒輪范成實(shí)驗(yàn)；）齒輪范成實(shí)驗(yàn)； 6.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型 齒輪傳動(dòng)可以用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力齒輪傳動(dòng)可以用來(lái)傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 6.1.16.1.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： （1 1）工作圓周速度和功率范圍廣；）工作圓周速度和功率范圍

5、廣； （2 2）效率較高，壽命長(zhǎng)；）效率較高，壽命長(zhǎng)； （3 3）傳動(dòng)比穩(wěn)定；）傳動(dòng)比穩(wěn)定； （4 4）工作可靠性高；）工作可靠性高； （5 5）可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸及交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)。）可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意角相交軸及交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： （1 1）制造和安裝精度的要求較高，成本也較高；）制造和安裝精度的要求較高，成本也較高； （2 2）不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸間的傳動(dòng)。）不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸間的傳動(dòng)。 齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫(huà) 6.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型 6.1.2 6.1.2 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)齒輪傳動(dòng)的類(lèi) （1 1）按齒輪兩軸線(xiàn)的相對(duì)位置，齒輪傳動(dòng)可分為兩軸平行、）按齒

6、輪兩軸線(xiàn)的相對(duì)位置，齒輪傳動(dòng)可分為兩軸平行、 兩軸不平行（包括：兩軸相交、兩軸交錯(cuò)）兩類(lèi)；兩軸不平行（包括：兩軸相交、兩軸交錯(cuò)）兩類(lèi)； （2 2）按輪齒的齒向可分為直齒、斜齒、人字齒和曲齒四種。）按輪齒的齒向可分為直齒、斜齒、人字齒和曲齒四種。 交錯(cuò)軸 交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu) 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) 兩軸不平行 平行軸 直齒 斜齒 人字齒 外嚙合 內(nèi)嚙合 齒輪齒條圓柱齒輪傳動(dòng) 錐齒輪 直齒 斜齒 曲齒 6.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與類(lèi)型 平面齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫(huà) 錐齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫(huà) 齒輪傳動(dòng)動(dòng)畫(huà) 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) 傳動(dòng)齒輪的常用齒廓有漸開(kāi)線(xiàn)齒廓、擺線(xiàn)齒廓和圓弧齒傳動(dòng)齒輪的常用齒廓

7、有漸開(kāi)線(xiàn)齒廓、擺線(xiàn)齒廓和圓弧齒 廓，其中以漸開(kāi)線(xiàn)齒廓應(yīng)用最廣，故本章著重討論漸開(kāi)線(xiàn)廓，其中以漸開(kāi)線(xiàn)齒廓應(yīng)用最廣，故本章著重討論漸開(kāi)線(xiàn) 齒輪。齒輪。 6.1.1 6.1.1 漸開(kāi)線(xiàn)的形成與性質(zhì)漸開(kāi)線(xiàn)的形成與性質(zhì) 1 1漸開(kāi)線(xiàn)的形成漸開(kāi)線(xiàn)的形成 rK O 漸開(kāi)線(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn) 發(fā)生線(xiàn)發(fā)生線(xiàn) K K K B A rb 基圓基圓 展角展角 向徑向徑 t t 漸開(kāi)線(xiàn)的形成漸開(kāi)線(xiàn)的形成 一直線(xiàn)沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)，一直線(xiàn)沿一圓周作純滾動(dòng)時(shí)， 直線(xiàn)上任意點(diǎn)的軌跡稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)。直線(xiàn)上任意點(diǎn)的軌跡稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)。 K K稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn) 的展角。的展角。 r rK K稱(chēng)為該基圓的半徑。稱(chēng)為該基圓的半徑。 AK 6.2漸開(kāi)線(xiàn)

8、齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) 2 b 2 kk rrBK （2 2）發(fā)生線(xiàn)）發(fā)生線(xiàn)BKBK是漸開(kāi)線(xiàn)是漸開(kāi)線(xiàn)K K 點(diǎn)的法線(xiàn)（漸開(kāi)線(xiàn)的法線(xiàn)必切于基點(diǎn)的法線(xiàn)（漸開(kāi)線(xiàn)的法線(xiàn)必切于基 圓）圓） B B是漸開(kāi)線(xiàn)是漸開(kāi)線(xiàn)K K點(diǎn)的曲率中心；點(diǎn)的曲率中心； BKBK是漸開(kāi)線(xiàn)是漸開(kāi)線(xiàn)K K點(diǎn)的曲率半徑；點(diǎn)的曲率半徑； （1 1）發(fā)生線(xiàn)沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)）發(fā)生線(xiàn)沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng) 度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)，即度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)，即 BK=AB （ 2 2漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì) 性質(zhì)性質(zhì)1 性質(zhì)性質(zhì)2 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) 2 2漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì) 基圓相同，漸開(kāi)線(xiàn)形狀相同；

9、基圓相同，漸開(kāi)線(xiàn)形狀相同； 基圓小，漸開(kāi)線(xiàn)彎曲；基圓小，漸開(kāi)線(xiàn)彎曲； 基圓大，漸開(kāi)線(xiàn)平緩；基圓大，漸開(kāi)線(xiàn)平緩； 基圓無(wú)窮大，漸開(kāi)線(xiàn)變成直線(xiàn)。基圓無(wú)窮大，漸開(kāi)線(xiàn)變成直線(xiàn)。 （ 3 3）漸開(kāi)線(xiàn)的形狀取決于基圓的大小。）漸開(kāi)線(xiàn)的形狀取決于基圓的大小。 點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà) 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) （4 4）漸開(kāi)線(xiàn)齒廓上某點(diǎn)的法線(xiàn)（壓）漸開(kāi)線(xiàn)齒廓上某點(diǎn)的法線(xiàn)（壓 力方向線(xiàn)），與齒廓上該點(diǎn)速度方向力方向線(xiàn)），與齒廓上該點(diǎn)速度方向 線(xiàn)所夾的銳角線(xiàn)所夾的銳角 ，稱(chēng)為該點(diǎn)的壓力角。，稱(chēng)為該點(diǎn)的壓力角。 由性質(zhì)由性質(zhì)2 2可知可知 b cos rOB rOK 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)

10、齒廓及嚙合特點(diǎn) 6.1.2 6.1.2 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓嚙合的基本特性漸開(kāi)線(xiàn)齒廓嚙合的基本特性 1 1漸開(kāi)線(xiàn)齒廓傳動(dòng)比的恒定性漸開(kāi)線(xiàn)齒廓傳動(dòng)比的恒定性 b2122 12 21b1 1 rO Pr i rrO P 常數(shù)常數(shù) 證明證明 漸開(kāi)線(xiàn)上任一點(diǎn)的法線(xiàn)必切漸開(kāi)線(xiàn)上任一點(diǎn)的法線(xiàn)必切 于基圓于基圓 兩漸開(kāi)線(xiàn)齒廓接觸點(diǎn)兩漸開(kāi)線(xiàn)齒廓接觸點(diǎn)K的公法的公法 線(xiàn)線(xiàn)nn 必同時(shí)切于兩個(gè)基圓，即為兩基必同時(shí)切于兩個(gè)基圓，即為兩基 圓的內(nèi)公切線(xiàn)圓的內(nèi)公切線(xiàn)N1N2 當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)向一定時(shí)，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)向一定時(shí)， 無(wú)論兩齒廓在何處接觸，其公法線(xiàn)均與無(wú)論兩齒廓在何處接觸，其公法線(xiàn)均與 同一內(nèi)公切線(xiàn)同一內(nèi)公切線(xiàn)N1N2重合重合 nn

11、與連心線(xiàn)與連心線(xiàn) 的交點(diǎn)的交點(diǎn)C 為定點(diǎn)為定點(diǎn)得證得證 。 意義意義 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確。漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確。 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) 嚙合線(xiàn)、公法線(xiàn)、兩基圓的內(nèi)公切線(xiàn)、正壓力作用線(xiàn)四線(xiàn)嚙合線(xiàn)、公法線(xiàn)、兩基圓的內(nèi)公切線(xiàn)、正壓力作用線(xiàn)四線(xiàn) 重合重合 2 2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓傳力的不變性漸開(kāi)線(xiàn)齒廓傳力的不變性 嚙合線(xiàn)嚙合線(xiàn) 一對(duì)齒廓接觸點(diǎn)的軌跡。一對(duì)齒廓接觸點(diǎn)的軌跡。 因?yàn)橐粚?duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓不論在何處接因?yàn)橐粚?duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓不論在何處接 觸，接觸點(diǎn)的公法線(xiàn)都是同一條直線(xiàn)觸，接觸點(diǎn)的公法線(xiàn)都是同一條直線(xiàn) N1N2， 故故N1N2即為嚙合線(xiàn)，顯然為一即為嚙合線(xiàn)，顯然為一 定直線(xiàn)。定

12、直線(xiàn)。 嚙合角嚙合角 嚙合線(xiàn)嚙合線(xiàn)N1N2與節(jié)圓公切與節(jié)圓公切 線(xiàn)線(xiàn)tt間的夾角間的夾角 ，顯然為一定值。，顯然為一定值。 意義意義 齒輪傳動(dòng)時(shí)，嚙合線(xiàn)為一定齒輪傳動(dòng)時(shí)，嚙合線(xiàn)為一定 直線(xiàn)，則齒輪之間的正壓力方向始終不直線(xiàn)，則齒輪之間的正壓力方向始終不 變，有利于提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。變，有利于提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 6.2漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及嚙合特點(diǎn) 3 3漸開(kāi)線(xiàn)齒輪中心距的可微變性漸開(kāi)線(xiàn)齒輪中心距的可微變性 i12 = = = 1 2 O1P O2P rb1 rb2 i12 = = = 1 2 O1P O2 P rb1 rb2 i12 = i12 若若中心距略有誤差中心距略有誤

13、差 意義意義 因制造和安裝誤差、軸承磨損及使用需要（如磨粉因制造和安裝誤差、軸承磨損及使用需要（如磨粉 機(jī)磨輥傳動(dòng)），使中心距變化時(shí)，仍能保持準(zhǔn)確地傳動(dòng)比和平機(jī)磨輥傳動(dòng)），使中心距變化時(shí)，仍能保持準(zhǔn)確地傳動(dòng)比和平 穩(wěn)性。穩(wěn)性。 O1 O2 P P O1 O2 rb1 rb2 rb2 rb1 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 6.3.1 6.3.1 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)與代號(hào)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)與代號(hào) o pK r ha hf h rb p pb s e sK eK rf pK ra rK 2.2.齒頂圓：齒頂圓：輪齒的齒頂部位

14、構(gòu)輪齒的齒頂部位構(gòu) 成的圓，用成的圓，用d da a r ra a表表 示其直徑和半徑。示其直徑和半徑。 3.3.齒根圓：齒根圓：輪齒的齒槽底部位構(gòu)輪齒的齒槽底部位構(gòu) 成的圓，用成的圓，用d df f r rf f表表 示其直徑和半徑。示其直徑和半徑。 1.1.齒數(shù)齒數(shù)：齒輪整個(gè)圓周上的輪：齒輪整個(gè)圓周上的輪 齒的個(gè)數(shù)，用齒的個(gè)數(shù)，用 z z 表示表示 4.4.基圓基圓 ： 發(fā)生漸開(kāi)線(xiàn)的圓，用發(fā)生漸開(kāi)線(xiàn)的圓，用 d db b r rb b表示其直徑和半徑。表示其直徑和半徑。 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 5.5.齒厚、齒槽寬和

15、齒距齒厚、齒槽寬和齒距 ： 在半徑為在半徑為r rk k的圓周上相的圓周上相 鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng) 稱(chēng)為該圓周上的齒距稱(chēng)為該圓周上的齒距p pk k；在；在 該圓周上所量得的一輪齒兩該圓周上所量得的一輪齒兩 側(cè)齒廓間的弧長(zhǎng)，稱(chēng)為齒厚側(cè)齒廓間的弧長(zhǎng)，稱(chēng)為齒厚 S Sk k; ;在該圓周上相鄰兩齒廓在該圓周上相鄰兩齒廓 之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為齒槽寬之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為齒槽寬e ek k。 kkk esp 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 4 4分度圓、模數(shù)分度圓、模數(shù) (1) (1) 為確定齒輪各部分的幾何尺寸，在齒輪上

16、選擇一個(gè)圓作為確定齒輪各部分的幾何尺寸，在齒輪上選擇一個(gè)圓作 為計(jì)算的基準(zhǔn)，該圓稱(chēng)為分度圓。分度圓上的齒距為計(jì)算的基準(zhǔn)，該圓稱(chēng)為分度圓。分度圓上的齒距p p、齒厚、齒厚s s、 齒槽寬齒槽寬e e滿(mǎn)足關(guān)系滿(mǎn)足關(guān)系 p=s+ep=s+e，且對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪有，且對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪有 s s= =e e。 (2) (2) 齒輪分度圓直徑齒輪分度圓直徑 d d、齒數(shù)齒數(shù)z z和齒距和齒距p p間的關(guān)系為間的關(guān)系為 d d= z= zp p， d d= z= zp p/。 為便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令為便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令 p/p/=mm，mm稱(chēng)為齒輪稱(chēng)為齒輪 的模數(shù)，其單位為的模數(shù)，其單位為mm

17、mm，已標(biāo)準(zhǔn)化（表，已標(biāo)準(zhǔn)化（表6-16-1標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列），標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列）， 它是決定齒輪大小的主要參數(shù)之一，它是決定齒輪大小的主要參數(shù)之一，d d = = mzmz。 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 5 5壓力角壓力角 即分度圓壓力角，規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值為即分度圓壓力角，規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值為 = 20= 20。 。它是決定齒輪 。它是決定齒輪 齒廓形狀的主要參數(shù)。齒廓形狀的主要參數(shù)。 b cos r r b coscos 2 mz rr 由漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)可知，漸開(kāi)線(xiàn)的形狀由基圓決定，故是由漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)可知，漸開(kāi)線(xiàn)的形狀由基圓決定，故是 決定

18、漸開(kāi)線(xiàn)齒廓形狀的又一個(gè)基本參數(shù)。決定漸開(kāi)線(xiàn)齒廓形狀的又一個(gè)基本參數(shù)。 綜上所述，分度圓是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角綜上所述，分度圓是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角 的圓。的圓。 （6-66-6） （6-76-7） 1 2 sem 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 6 6齒頂高、齒根高、全齒高齒頂高、齒根高、全齒高 7 7齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù) 輪齒的齒頂圓和齒根圓之間的徑向尺寸稱(chēng)為齒全高，用輪齒的齒頂圓和齒根圓之間的徑向尺寸稱(chēng)為齒全高，用h h表示；表示； 分度圓以上的齒高稱(chēng)為齒頂高，用分度圓以上的齒高稱(chēng)為齒

19、頂高，用h ha a表示表示 ； 分度圓以下的齒高稱(chēng)為齒根高，用分度圓以下的齒高稱(chēng)為齒根高，用h hf f表示表示 ； 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù) ha* 齒頂高齒頂高h(yuǎn)a= ha*m 頂隙系數(shù)頂隙系數(shù) c* 齒根高齒根高h(yuǎn)f= (ha*+ c*)m 齒制齒制h ha a* *c c* * 正常齒制正常齒制1 10.250.25 短齒制短齒制0.80.80.30.3 將模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)均定為標(biāo)準(zhǔn)值，且分將模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)均定為標(biāo)準(zhǔn)值，且分 度圓上齒厚等于齒槽寬的齒輪稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪度圓上齒厚等于齒槽寬的齒輪稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 。 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒

20、圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 6.3.2 6.3.2 漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 齒頂圓直徑齒頂圓直徑 d da a = = d d+2 +2 h ha a = ( = (z z+2+2h ha a* *) )mm 齒根圓齒根圓 d df f = = d d -2 -2 h hf f = (= (z z - 2- 2h ha a* *- - c c* *) )mm 齒厚與齒槽寬齒厚與齒槽寬 s=s= e=e= mm/2/2 齒距齒距 p p = = mm 分度圓直徑分度圓直徑 d d = = mz

21、mz 齒頂高齒頂高 h ha a= = h ha a* *mm 齒根高齒根高 h hf f = (= (h ha a* *+ + c c* *) )mm 齒全高齒全高 h h = = h ha a + +h hf f = (2 = (2 h ha a* *+ +c c* *) )mm 基圓基圓 d db b= = d dcoscos 基圓齒距與法向齒距基圓齒距與法向齒距 p pb b= = p pn n= = p pcoscos 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 內(nèi)齒輪的幾何特點(diǎn)：內(nèi)齒輪的幾何特點(diǎn)： 1 1）齒頂圓小于分度圓，）齒

22、頂圓小于分度圓，d da a = = d d - 2 - 2 h ha a = ( = (z z - 2- 2h ha a* *) )mm 2 2）齒根圓大于分度圓，）齒根圓大于分度圓，d df f = = d d +2+2h hf f = (= (z z + 2+ 2h ha a* *+ + c c* *) )mm 3 3）基圓必須小于齒頂圓。）基圓必須小于齒頂圓。 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 6.3.3 6.3.3 公法線(xiàn)長(zhǎng)度、分度圓弦齒厚與弦齒高公法線(xiàn)長(zhǎng)度、分度圓弦齒厚與弦齒高 齒輪在加工、檢驗(yàn)中，常用測(cè)量公法線(xiàn)長(zhǎng)度或

23、分度圓弦齒齒輪在加工、檢驗(yàn)中，常用測(cè)量公法線(xiàn)長(zhǎng)度或分度圓弦齒 厚的方法來(lái)確保齒輪加工的精度。厚的方法來(lái)確保齒輪加工的精度。 1. 1. 公法線(xiàn)長(zhǎng)度公法線(xiàn)長(zhǎng)度 卡尺在輪齒上跨過(guò)若干個(gè)齒數(shù)卡尺在輪齒上跨過(guò)若干個(gè)齒數(shù)k k所量得的齒廓間的所量得的齒廓間的 法向距離，稱(chēng)為公法線(xiàn)長(zhǎng)度，用法向距離，稱(chēng)為公法線(xiàn)長(zhǎng)度，用WW表示。表示。 式中式中 sb基圓齒厚基圓齒厚; pb基圓齒距基圓齒距 =(3 1)Wps bb W=m2.9521（k-0.5）+0.014z m模數(shù)模數(shù) k跨齒數(shù)跨齒數(shù) k=z/9+0.5(取整數(shù)）取整數(shù)） z被測(cè)齒輪齒數(shù)被測(cè)齒輪齒數(shù) 6.3漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與幾漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱

24、齒輪的主要參數(shù)與幾 何尺寸的計(jì)算何尺寸的計(jì)算 2 2分度圓弦齒厚與弦齒高分度圓弦齒厚與弦齒高 弦齒厚弦齒厚 輪齒兩側(cè)漸開(kāi)線(xiàn)與分度圓交輪齒兩側(cè)漸開(kāi)線(xiàn)與分度圓交 點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離點(diǎn)之間的直線(xiàn)距離 稱(chēng)為分度稱(chēng)為分度 圓弦齒厚，記作圓弦齒厚，記作 。 AB s 弦齒高弦齒高 齒頂圓到弦齒厚齒頂圓到弦齒厚 的徑向的徑向 距離稱(chēng)為分度圓弦齒高，記距離稱(chēng)為分度圓弦齒高，記 作作 。 AB h 90 sinsmz z o * 90 (1cos) 2 z hm h z o a 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 6.4.1 6.4.1 正確嚙合條件正確嚙合條件 要使兩對(duì)輪齒能正確在

25、同時(shí)進(jìn)要使兩對(duì)輪齒能正確在同時(shí)進(jìn) 行嚙合，則兩齒輪相鄰兩齒同側(cè)齒行嚙合，則兩齒輪相鄰兩齒同側(cè)齒 廓的法線(xiàn)齒距必須相等。廓的法線(xiàn)齒距必須相等。 2211 MKMK 根據(jù)漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)可知，齒根據(jù)漸開(kāi)線(xiàn)的性質(zhì)可知，齒 輪的法線(xiàn)齒距等于基圓齒距。因輪的法線(xiàn)齒距等于基圓齒距。因 此，一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪正確地嚙合此，一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪正確地嚙合 的條件為：兩齒輪基圓齒距相等，的條件為：兩齒輪基圓齒距相等， 即即 21bb pp 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 6.4.1 6.4.1 正確嚙合條件正確嚙合條件 2211 coscosmm 正確嚙合條件：模數(shù)相等, 壓力角相等 212

26、1 mmm 1 2 1 2 1b 2b 1 2 1 2 2 1 cos cos z z r r r r r r CO CO i 1111 =coscosppm b1 2222 =coscosppm b2 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 6.4.2 6.4.2 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件及重合度漸開(kāi)線(xiàn)齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件及重合度 起始嚙合點(diǎn)起始嚙合點(diǎn)B B2 2 ， 終止嚙合點(diǎn)終止嚙合點(diǎn)B B1 1 極限嚙合點(diǎn)極限嚙合點(diǎn)N N1 1 ， ， 極限嚙合點(diǎn)極限嚙合點(diǎn)N N2 2 1一對(duì)齒輪的嚙合過(guò)程一對(duì)齒輪的嚙合過(guò)程 實(shí)際嚙合線(xiàn)段實(shí)際嚙合線(xiàn)段B B1 1B B2 2 ，

27、 理論嚙合線(xiàn)段理論嚙合線(xiàn)段N N1 1N N2 2 嚙合動(dòng)畫(huà)演示嚙合動(dòng)畫(huà)演示 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 連續(xù)傳動(dòng)條件連續(xù)傳動(dòng)條件 當(dāng)前一對(duì)齒在當(dāng)前一對(duì)齒在B1點(diǎn)將要脫離嚙合時(shí)，后一點(diǎn)將要脫離嚙合時(shí)，后一 對(duì)齒正好或已經(jīng)從對(duì)齒正好或已經(jīng)從B2點(diǎn)進(jìn)入嚙合。即滿(mǎn)足點(diǎn)進(jìn)入嚙合。即滿(mǎn)足 B1B2pb。 。 重合度重合度1 b 12 p BB 重合度越大，表示同時(shí)嚙合的齒對(duì)重合度越大，表示同時(shí)嚙合的齒對(duì) 數(shù)越多或多對(duì)齒嚙合的時(shí)間越長(zhǎng)，齒輪傳數(shù)越多或多對(duì)齒嚙合的時(shí)間越長(zhǎng)，齒輪傳 動(dòng)越平穩(wěn)，承載能力越高。動(dòng)越平穩(wěn)，承載能力越高。 6.4.2 6.4.2 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪連續(xù)傳

28、動(dòng)的條件及重合度漸開(kāi)線(xiàn)齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件及重合度 2 2連續(xù)傳動(dòng)的條件及重合度連續(xù)傳動(dòng)的條件及重合度 6.4 漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 6.4.3 6.4.3 標(biāo)準(zhǔn)安裝與標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)安裝與標(biāo)準(zhǔn)中心距 因?yàn)闈M(mǎn)足正確嚙合條件的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，在其分度圓上有因?yàn)闈M(mǎn)足正確嚙合條件的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，在其分度圓上有 e e1 1= =s s1 1= =e e2 2= =s s2 2 = =mm/2/2。故當(dāng)兩分度圓與節(jié)圓重合時(shí)可實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)。故當(dāng)兩分度圓與節(jié)圓重合時(shí)可實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè) 隙。隙。 無(wú)側(cè)隙無(wú)側(cè)隙 正確安裝的兩齒輪間理論上應(yīng)達(dá)到無(wú)齒側(cè)間隙。正確安裝的兩齒輪間理論上應(yīng)達(dá)到無(wú)齒側(cè)間

29、隙。 于是于是 無(wú)側(cè)隙，即一對(duì)節(jié)圓上無(wú)側(cè)隙，即一對(duì)節(jié)圓上 注意，單個(gè)齒輪只有分度圓和壓力角，不存在節(jié)圓和嚙合注意，單個(gè)齒輪只有分度圓和壓力角，不存在節(jié)圓和嚙合 角。若不按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，則盡管兩齒輪的節(jié)圓相切，但兩角。若不按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，則盡管兩齒輪的節(jié)圓相切，但兩 輪的分度圓不相切輪的分度圓不相切 標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝 兩分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的安裝（分度圓相切）兩分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的安裝（分度圓相切） 外嚙合圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距外嚙合圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距 標(biāo)準(zhǔn)安裝圖標(biāo)準(zhǔn)安裝圖 1122 sese 121212 1 () 2 arrrrm zz 此時(shí)，分度圓必與節(jié)圓重合，壓力角等于嚙合角。此時(shí)，分

30、度圓必與節(jié)圓重合，壓力角等于嚙合角。 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 6.5.1 6.5.1 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的加工方法與切齒原理漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的加工方法與切齒原理 鑄造、模鍛、熱軋、切削鑄造、模鍛、熱軋、切削 切削加工切削加工 仿形法仿形法 展成法（范成法）展成法（范成法） 原理：刀具刃形與被加工齒輪原理：刀具刃形與被加工齒輪 的齒槽形狀相同。的齒槽形狀相同。 機(jī)床：普通銑床。機(jī)床：普通銑床。 刀具：圓盤(pán)銑刀、指形銑刀。刀具：圓盤(pán)銑刀、指形銑刀。 運(yùn)動(dòng)：切削運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)：切削運(yùn)動(dòng)、 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、 分度運(yùn)動(dòng)。分度運(yùn)動(dòng)。 1. 1. 仿形法（成形法）仿形法（成形

31、法） 點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà) 點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà) 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 刀具的選擇與刀具的選擇與m、 、z有關(guān)，每一種模數(shù)有有關(guān)，每一種模數(shù)有8把銑刀。把銑刀。 每把刀的刀刃形狀，按它加工范圍內(nèi)最少齒數(shù)的齒輪齒每把刀的刀刃形狀，按它加工范圍內(nèi)最少齒數(shù)的齒輪齒 形來(lái)設(shè)計(jì)，故加工其它齒數(shù)的齒輪時(shí)形來(lái)設(shè)計(jì)，故加工其它齒數(shù)的齒輪時(shí)存在理論誤差存在理論誤差。 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 2 2展成法展成法 原理：一對(duì)齒輪嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線(xiàn)。如將一個(gè)原理：一對(duì)齒輪嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線(xiàn)。如將一個(gè) 齒輪做成刀具齒輪

32、做成刀具(刃形是漸開(kāi)線(xiàn)刃形是漸開(kāi)線(xiàn))，并與齒坯仿照一對(duì)齒輪嚙合進(jìn)行，并與齒坯仿照一對(duì)齒輪嚙合進(jìn)行 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)(i12 =1/ 2 =z2/z1)，則加工出的齒輪必然是漸開(kāi)線(xiàn)齒輪。，則加工出的齒輪必然是漸開(kāi)線(xiàn)齒輪。 點(diǎn)擊畫(huà)面演示點(diǎn)擊畫(huà)面演示 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 （1 1）齒輪插刀）齒輪插刀 機(jī)床：插齒機(jī)機(jī)床：插齒機(jī) 運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng) i12 =1/ 2 =z2/z1 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng) 齒輪插刀插齒齒輪插刀插齒 特點(diǎn)：精度高，生產(chǎn)率較低。特點(diǎn)：精度高，生產(chǎn)率較低。 應(yīng)用：加工單個(gè)或多聯(lián)直齒輪。應(yīng)

33、用：加工單個(gè)或多聯(lián)直齒輪。 2 2展成法展成法 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 （2 2）齒條插刀）齒條插刀 機(jī)床：插齒機(jī)機(jī)床：插齒機(jī) 運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng) v1=2 r2= 2 mz2/2 切削運(yùn)動(dòng)、切削運(yùn)動(dòng)、 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、 讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn)：精度高，生產(chǎn)率較低。特點(diǎn)：精度高，生產(chǎn)率較低。 應(yīng)用：加工單個(gè)或多聯(lián)直齒輪。應(yīng)用：加工單個(gè)或多聯(lián)直齒輪。 齒條插刀插齒齒條插刀插齒 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 （3 3）齒輪滾刀加工）齒輪滾刀加工 機(jī)床：機(jī)床：滾滾齒機(jī)齒機(jī) 運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)

34、 i12 =1/ 2 =z2/z1 切削運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn)：精度較高，生產(chǎn)率高。特點(diǎn)：精度較高，生產(chǎn)率高。 應(yīng)用：加工直齒輪、斜齒輪、蝸輪及齒輪軸。應(yīng)用：加工直齒輪、斜齒輪、蝸輪及齒輪軸。 齒輪滾刀滾齒齒輪滾刀滾齒 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 展成法總結(jié)：漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及齒輪基本參數(shù)的保證展成法總結(jié)：漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及齒輪基本參數(shù)的保證 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓：靠刀具和漸開(kāi)線(xiàn)齒廓：靠刀具和展成運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)i12 =1/ 2 =z2/z1保證；保證； 齒數(shù)齒數(shù)z：靠刀具，及調(diào)整機(jī)床改變：靠刀具，及調(diào)整機(jī)床改變傳動(dòng)比傳動(dòng)比i12 =1/ 2 =z2/z1 保

35、證；保證； 模數(shù)模數(shù)m：靠刀具和展成運(yùn)動(dòng)：靠刀具和展成運(yùn)動(dòng) i12 =1/ 2 =z2/z1保證；保證； 壓力角壓力角：靠刀具和展成運(yùn)動(dòng)：靠刀具和展成運(yùn)動(dòng) i12 =1/ 2 =z2/z1保證；保證； 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)h*a：靠刀具和控制徑向進(jìn)刀量保證；：靠刀具和控制徑向進(jìn)刀量保證； 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)c*：靠刀具和控制徑向進(jìn)刀量保證；：靠刀具和控制徑向進(jìn)刀量保證； 用同一把齒輪刀具，通過(guò)調(diào)節(jié)用同一把齒輪刀具，通過(guò)調(diào)節(jié)i12 ，可以加工出相同模數(shù)和，可以加工出相同模數(shù)和 壓力角壓力角 ，不同齒數(shù)的齒輪（包括標(biāo)準(zhǔn)齒輪、變位齒輪）。，不同齒數(shù)的齒輪（包括標(biāo)準(zhǔn)齒輪、變位齒輪）。 6.5.2 根

36、切現(xiàn)象與最少齒數(shù)根切現(xiàn)象與最少齒數(shù) 6.5 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 根切現(xiàn)象用展成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，有時(shí)會(huì)根切現(xiàn)象用展成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，有時(shí)會(huì)將齒根將齒根 部正常的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓切去一部分。部正常的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓切去一部分。 根切后果輪齒彎曲強(qiáng)度和重合度降低。根切后果輪齒彎曲強(qiáng)度和重合度降低。 根切原因根切原因 * min 2 2 17 sin h z a 用齒條插刀或齒輪滾刀加工用齒條插刀或齒輪滾刀加工 、 =1 =1 的齒輪時(shí)，可推得不發(fā)生根切現(xiàn)象的最的齒輪時(shí)，可推得不發(fā)生根切現(xiàn)象的最 少齒數(shù)為少齒數(shù)為 =20 o* ha 為避免標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪發(fā)生根切現(xiàn)象

37、，一般選擇的齒數(shù)應(yīng)不為避免標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪發(fā)生根切現(xiàn)象，一般選擇的齒數(shù)應(yīng)不 小于小于1717。 根切動(dòng)畫(huà)根切動(dòng)畫(huà) 6.6 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 6.6.1 變位齒輪的概念變位齒輪的概念 1. 1. 采用變位齒輪的目的采用變位齒輪的目的 避免根切，以選用少于避免根切，以選用少于17的齒數(shù)，減小齒輪尺寸。的齒數(shù)，減小齒輪尺寸。 配湊中心距，以實(shí)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)中心距配湊中心距，以實(shí)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)中心距(a m (z1+z2)/2)的無(wú)側(cè)的無(wú)側(cè) 隙嚙合。隙嚙合。 通過(guò)正變位，提高小齒輪的強(qiáng)度，使其與大齒輪等強(qiáng)度。通過(guò)正變位，提高小齒輪的強(qiáng)度，使其與大齒輪等強(qiáng)度。 6.6 變位直齒圓柱齒

38、輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 用齒條型刀具加工齒輪，若對(duì)刀時(shí)中線(xiàn)與被加工齒輪分用齒條型刀具加工齒輪，若對(duì)刀時(shí)中線(xiàn)與被加工齒輪分 度圓相切，加工出來(lái)的齒輪即為標(biāo)準(zhǔn)齒輪（度圓相切，加工出來(lái)的齒輪即為標(biāo)準(zhǔn)齒輪（s=e），如若不），如若不 然，加工出來(lái)的齒輪稱(chēng)變位齒輪然，加工出來(lái)的齒輪稱(chēng)變位齒輪(se) 。以切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪的。以切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪的 位置為基準(zhǔn)，刀具所移動(dòng)的距離稱(chēng)為變位量，用位置為基準(zhǔn)，刀具所移動(dòng)的距離稱(chēng)為變位量，用xm表示，表示，x 稱(chēng)為變位系數(shù)，稱(chēng)為變位系數(shù)，m為齒輪模數(shù)。為齒輪模數(shù)。 刀具遠(yuǎn)離輪坯的變位刀具遠(yuǎn)離輪坯的變位 為正變位（為正變位（x0），切出），切出 的齒輪稱(chēng)為的齒輪稱(chēng)

39、為正變位齒輪；正變位齒輪； 刀具移近輪坯的變位為刀具移近輪坯的變位為 負(fù)變位（負(fù)變位（x0），相應(yīng)切出），相應(yīng)切出 的齒輪稱(chēng)為的齒輪稱(chēng)為負(fù)變位齒輪負(fù)變位齒輪。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪 2.2.變位齒輪的概念及幾何尺寸變化變位齒輪的概念及幾何尺寸變化 6.6 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪比較 由于齒條在不同高度上的齒距由于齒條在不同高度上的齒距 p、壓力角、壓力角都是相同的，所以無(wú)論都是相同的，所以無(wú)論 齒條刀具位置如何變化，切出的變齒條刀具位置如何變化，切出的變 位齒輪模數(shù)、壓力角都與齒條中線(xiàn)位齒輪模數(shù)、壓力角都與齒條中線(xiàn) 上的相同，為標(biāo)

40、準(zhǔn)值。上的相同，為標(biāo)準(zhǔn)值。 變位齒輪的某些尺寸變位齒輪的某些尺寸 是非標(biāo)準(zhǔn)的，例如正變位是非標(biāo)準(zhǔn)的，例如正變位 齒輪的齒厚和齒頂高變大，齒輪的齒厚和齒頂高變大， 齒槽寬和齒根高變小等。齒槽寬和齒根高變小等。 分度圓直徑、基圓直徑與標(biāo)準(zhǔn)分度圓直徑、基圓直徑與標(biāo)準(zhǔn) 齒輪也相同。其齒廓曲線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)齒齒輪也相同。其齒廓曲線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)齒 輪的齒廓曲線(xiàn)為同一基圓形成的漸輪的齒廓曲線(xiàn)為同一基圓形成的漸 開(kāi)線(xiàn)，只是使用的部位不同。開(kāi)線(xiàn)，只是使用的部位不同。 6.6 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 6.6.2 變位齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型變位齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 1 1零傳動(dòng)零傳動(dòng) 若若 時(shí)，為零傳動(dòng)，分兩種情況：

41、時(shí)，為零傳動(dòng)，分兩種情況： 12 0 xxx （1）若）若 稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，也稱(chēng)為第一類(lèi)零傳動(dòng)；稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，也稱(chēng)為第一類(lèi)零傳動(dòng)； 12 0 xx （2）若）若 ，稱(chēng)為高度變位齒輪，也稱(chēng)為第二類(lèi)零，稱(chēng)為高度變位齒輪，也稱(chēng)為第二類(lèi)零 傳動(dòng)；其安裝中心距傳動(dòng)；其安裝中心距 ，嚙合角，嚙合角 ；全齒高不變，只；全齒高不變，只 是兩個(gè)齒輪的齒頂高和齒根高發(fā)生了變化。是兩個(gè)齒輪的齒頂高和齒根高發(fā)生了變化。 12 0 xx aa 2 2正傳動(dòng)正傳動(dòng) 若若 時(shí)，為正傳動(dòng)。此時(shí)，中心距時(shí)，為正傳動(dòng)。此時(shí)，中心距 ，嚙合角，嚙合角 ，故又稱(chēng)為正角變位齒輪傳動(dòng)。適當(dāng)分配變位系數(shù)的正傳，故又稱(chēng)為正角變位齒輪傳

42、動(dòng)。適當(dāng)分配變位系數(shù)的正傳 動(dòng)有利于提高其強(qiáng)度和使用壽命，故在機(jī)械中被廣泛使用。動(dòng)有利于提高其強(qiáng)度和使用壽命，故在機(jī)械中被廣泛使用。 12 0 xxx aa 6.6 變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 2 2正傳動(dòng)正傳動(dòng) 若若 時(shí)，為正傳動(dòng)。此時(shí)，中心距時(shí)，為正傳動(dòng)。此時(shí)，中心距 ，嚙合角，嚙合角 ，故又稱(chēng)為負(fù)角變位齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)對(duì)齒輪根部強(qiáng)度，故又稱(chēng)為負(fù)角變位齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)對(duì)齒輪根部強(qiáng)度 有削弱作用，通常只在需要調(diào)整中心距時(shí)才使用。有削弱作用，通常只在需要調(diào)整中心距時(shí)才使用。 12 0 xxx aa 6.7 圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介 1 1傳遞運(yùn)動(dòng)的

43、準(zhǔn)確性傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 6.7.1 齒輪傳動(dòng)的使用要求齒輪傳動(dòng)的使用要求 根據(jù)齒輪傳動(dòng)的使用要求，齒輪精度主要包括傳動(dòng)精度和齒根據(jù)齒輪傳動(dòng)的使用要求，齒輪精度主要包括傳動(dòng)精度和齒 側(cè)間隙兩方面。側(cè)間隙兩方面。 2 2傳動(dòng)的平穩(wěn)性傳動(dòng)的平穩(wěn)性 3 3載荷分布的均勻性載荷分布的均勻性 4 4傳動(dòng)側(cè)隙的合理性傳動(dòng)側(cè)隙的合理性 6.7 圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介圓柱齒輪的傳動(dòng)精度簡(jiǎn)介 6.7.2 齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)的選擇及應(yīng)用范圍齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)的選擇及應(yīng)用范圍 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 10095.1-2008）對(duì)齒輪同側(cè)齒面公差規(guī)定了）對(duì)齒輪同側(cè)齒面公差規(guī)定了 13個(gè)精度等級(jí)，其中個(gè)精度等級(jí)，其中0

44、級(jí)的精度最高，級(jí)的精度最高，12級(jí)的精度最低，常用級(jí)的精度最低，常用 的精度等級(jí)為的精度等級(jí)為69級(jí)。在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，齒輪精度等級(jí)的選擇可級(jí)。在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)，齒輪精度等級(jí)的選擇可 參考表參考表6-4。 在齒輪標(biāo)準(zhǔn)（在齒輪標(biāo)準(zhǔn)（GB/T10095.2-2008）中，按照誤差的特性及對(duì)傳）中，按照誤差的特性及對(duì)傳 動(dòng)性能的主要影響，將齒輪每個(gè)精度等級(jí)的各項(xiàng)公差相應(yīng)分為動(dòng)性能的主要影響，將齒輪每個(gè)精度等級(jí)的各項(xiàng)公差相應(yīng)分為 三個(gè)公差組。第三個(gè)公差組。第公差組反映齒輪傳動(dòng)的準(zhǔn)確性；第公差組反映齒輪傳動(dòng)的準(zhǔn)確性；第公差組公差組 描述傳動(dòng)的平穩(wěn)性；第描述傳動(dòng)的平穩(wěn)性；第公差組描述載荷分布的均勻性。根據(jù)公差組描

45、述載荷分布的均勻性。根據(jù) 不同機(jī)器和不同作用，一個(gè)齒輪的公差等級(jí)可選為相同的，也不同機(jī)器和不同作用，一個(gè)齒輪的公差等級(jí)可選為相同的，也 可根據(jù)需要選擇不同的公差等級(jí)?？筛鶕?jù)需要選擇不同的公差等級(jí)。 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 疲勞折斷：齒根在循環(huán)變化的彎曲應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生疲勞疲勞折斷：齒根在循環(huán)變化的彎曲應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生疲勞 裂紋，裂紋不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致齒根彎曲疲勞折斷。裂紋，裂紋不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致齒根彎曲疲勞折斷。 過(guò)載折斷：輪齒過(guò)載或受沖擊載荷作用時(shí)，突然彎曲折斷。過(guò)載折斷：輪齒過(guò)載或受沖擊載荷作用時(shí)，突然彎曲折斷。

46、直齒輪易發(fā)生全齒折斷，斜齒輪易發(fā)生局部折斷。直齒輪易發(fā)生全齒折斷，斜齒輪易發(fā)生局部折斷。 抗折斷措施：采用韌性材料，提高制造精度，降低齒根應(yīng)抗折斷措施：采用韌性材料，提高制造精度，降低齒根應(yīng) 力集中，避免過(guò)載和沖擊等。力集中，避免過(guò)載和沖擊等。 6.8.1 齒輪的失效形式齒輪的失效形式 點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà) 1 1輪齒折斷輪齒折斷 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 輪齒工作時(shí)，兩齒面在理論上為線(xiàn)接觸，但由于齒面的彈輪齒工作時(shí)，兩齒面在理論上為線(xiàn)接觸，但由于齒面的彈 性變形而形成微小的接觸面積，使其表層的局部應(yīng)力很大，此性變形而形成微小的

47、接觸面積，使其表層的局部應(yīng)力很大，此 應(yīng)力稱(chēng)為接觸應(yīng)力。齒輪傳動(dòng)時(shí)，接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，應(yīng)力稱(chēng)為接觸應(yīng)力。齒輪傳動(dòng)時(shí)，接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化， 齒面在此接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，在齒根表層靠近節(jié)線(xiàn)齒面在此接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，在齒根表層靠近節(jié)線(xiàn) 處出現(xiàn)微小的疲勞裂紋，加之潤(rùn)滑油滲入裂紋，加速了裂紋的處出現(xiàn)微小的疲勞裂紋，加之潤(rùn)滑油滲入裂紋，加速了裂紋的 擴(kuò)展，最終導(dǎo)致齒面金屬以甲殼狀的小微粒剝落，從而形成麻擴(kuò)展，最終導(dǎo)致齒面金屬以甲殼狀的小微粒剝落，從而形成麻 點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為齒面點(diǎn)蝕點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為齒面點(diǎn)蝕 2 2齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪

48、的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 輪齒在嚙合過(guò)程中，因?yàn)檩嘄X在嚙合過(guò)程中，因?yàn)?在節(jié)線(xiàn)處同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)少，接在節(jié)線(xiàn)處同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)少，接 觸應(yīng)力大，且在節(jié)點(diǎn)處齒廊相對(duì)觸應(yīng)力大，且在節(jié)點(diǎn)處齒廊相對(duì) 滑動(dòng)速度小，油膜不易形成，摩滑動(dòng)速度小，油膜不易形成，摩 擦力大，所以點(diǎn)蝕大多出現(xiàn)在靠擦力大，所以點(diǎn)蝕大多出現(xiàn)在靠 近節(jié)線(xiàn)的齒根表面上。近節(jié)線(xiàn)的齒根表面上。 對(duì)于軟齒面（齒面硬度對(duì)于軟齒面（齒面硬度 350HBS）的閉式齒輪傳動(dòng)常）的閉式齒輪傳動(dòng)常 因齒面疲勞點(diǎn)蝕而失效。因齒面疲勞點(diǎn)蝕而失效。 抗點(diǎn)蝕措施：提高齒面硬度和齒面加工精度；選用黏度抗點(diǎn)蝕措施：提高齒面硬度和齒面加工精度；選用黏

49、度 合適的潤(rùn)滑油等。合適的潤(rùn)滑油等。 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 3 3齒面膠合齒面膠合 在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很大，相對(duì)在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很大，相對(duì) 滑動(dòng)時(shí)引起的摩擦使齒面工作區(qū)局部產(chǎn)生極高的瞬時(shí)溫度，致使滑動(dòng)時(shí)引起的摩擦使齒面工作區(qū)局部產(chǎn)生極高的瞬時(shí)溫度，致使 齒面間的油膜破裂，造成齒面金屬直接接觸并相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒齒面間的油膜破裂，造成齒面金屬直接接觸并相互粘結(jié)。當(dāng)兩齒 面繼續(xù)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，較軟齒面的金屬沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝面繼續(xù)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，較軟齒面的金屬沿滑動(dòng)方向被撕下

50、而形成溝 紋狀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為膠合。紋狀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為膠合。 選用抗膠合的添加劑或特殊高粘度合成齒輪油并限制油溫；選用抗膠合的添加劑或特殊高粘度合成齒輪油并限制油溫； 選用抗膠合能力好的齒輪副材料；采用不同材料制造配對(duì)齒輪，選用抗膠合能力好的齒輪副材料；采用不同材料制造配對(duì)齒輪， 或一對(duì)齒輪采用同種材料不同硬度的方法，均可有效防止膠合或一對(duì)齒輪采用同種材料不同硬度的方法，均可有效防止膠合 產(chǎn)生。產(chǎn)生。 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 4 4齒面磨損齒面磨損 齒面磨損主要有兩種情況：一是由于輪齒接觸表面間的相對(duì)齒面磨損主要有兩種情況：

51、一是由于輪齒接觸表面間的相對(duì) 滑動(dòng)引起的摩擦；二是由于灰塵，特別是外界硬質(zhì)顆粒進(jìn)入嚙合滑動(dòng)引起的摩擦；二是由于灰塵，特別是外界硬質(zhì)顆粒進(jìn)入嚙合 工作面間時(shí)，使齒面產(chǎn)生磨粒磨損。嚴(yán)重的磨損會(huì)造成齒側(cè)間隙工作面間時(shí)，使齒面產(chǎn)生磨粒磨損。嚴(yán)重的磨損會(huì)造成齒側(cè)間隙 不斷增大，甚至齒廓漸開(kāi)線(xiàn)明顯失真（圖不斷增大，甚至齒廓漸開(kāi)線(xiàn)明顯失真（圖6-25），嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致輪），嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致輪 齒變薄而折斷，從而導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)失效。齒變薄而折斷，從而導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)失效。 保證工作環(huán)境清潔，定期清潔和更換潤(rùn)滑油，降低表面粗糙保證工作環(huán)境清潔，定期清潔和更換潤(rùn)滑油，降低表面粗糙 度值，提高齒面硬度，增大模數(shù)等方法，均可防止齒面

52、過(guò)快磨損。度值，提高齒面硬度，增大模數(shù)等方法，均可防止齒面過(guò)快磨損。 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 齒輪在重載時(shí)，較軟的齒面會(huì)因齒輪在重載時(shí)，較軟的齒面會(huì)因 材料發(fā)生屈服而產(chǎn)生局部的塑性變形，材料發(fā)生屈服而產(chǎn)生局部的塑性變形， 使齒廓失去正確的齒形，從而使嚙合使齒廓失去正確的齒形，從而使嚙合 不平穩(wěn)，噪聲及振動(dòng)增大，齒輪無(wú)法不平穩(wěn)，噪聲及振動(dòng)增大，齒輪無(wú)法 正常嚙合傳動(dòng)。這種失效通常發(fā)生在正常嚙合傳動(dòng)。這種失效通常發(fā)生在 嚴(yán)重過(guò)載及頻繁起動(dòng)的傳動(dòng)中。嚴(yán)重過(guò)載及頻繁起動(dòng)的傳動(dòng)中。 采用增加潤(rùn)滑油粘度，提高齒面采用增加潤(rùn)滑油粘度，提

53、高齒面 硬度等措施，均可有效防止齒面塑性硬度等措施，均可有效防止齒面塑性 變形出現(xiàn)。變形出現(xiàn)。 5 5齒面塑性變形齒面塑性變形 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 6.8.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 對(duì)于軟齒面（硬度對(duì)于軟齒面（硬度350HBW）的閉式齒輪傳動(dòng)，齒面）的閉式齒輪傳動(dòng)，齒面 點(diǎn)蝕將是主要的失效形式。通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再點(diǎn)蝕將是主要的失效形式。通常按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再 作齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。作齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 對(duì)于硬齒面（硬度對(duì)于硬齒面（硬度350HBW）的閉式齒輪傳動(dòng)，齒根疲勞）的閉式齒輪傳動(dòng)，齒根疲勞

54、 折斷將是主要失效形式。通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再作折斷將是主要失效形式。通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再作 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)，其主要失效形式將是齒面磨損。通常只能對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng)，其主要失效形式將是齒面磨損。通常只能 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再將所求得的模數(shù)增大按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再將所求得的模數(shù)增大1020 針對(duì)齒面疲勞點(diǎn)蝕針對(duì)齒面疲勞點(diǎn)蝕建立齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算；建立齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算； 針對(duì)輪齒折斷針對(duì)輪齒折斷建立齒根抗彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算；建立齒根抗彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算； 設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及

55、齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 6.8.3 齒輪的常用材料、熱處理方法齒輪的常用材料、熱處理方法 齒面硬，齒芯韌，齒面硬，齒芯韌，易于加工及熱處理。易于加工及熱處理。 齒輪的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼和鑄鐵齒輪的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼和鑄鐵 等。除普通用途的尺寸較小的齒輪采用圓軋鋼外，大多數(shù)齒等。除普通用途的尺寸較小的齒輪采用圓軋鋼外，大多數(shù)齒 輪都采用鍛鋼制造；對(duì)形狀復(fù)雜、直徑較大輪都采用鍛鋼制造；對(duì)形狀復(fù)雜、直徑較大(d500mm ),和不和不 易鍛造的齒輪，可采用鑄鋼；對(duì)傳遞功率不大、低速、無(wú)沖易鍛造的齒輪，可采用鑄鋼；對(duì)傳遞功率不大、低速

56、、無(wú)沖 擊的開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪，可選用灰鑄鐵。為盡量使一對(duì)大小齒擊的開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪，可選用灰鑄鐵。為盡量使一對(duì)大小齒 輪的壽命相當(dāng)，當(dāng)選用金屬制的軟齒面齒輪時(shí)，配對(duì)兩輪齒輪的壽命相當(dāng)，當(dāng)選用金屬制的軟齒面齒輪時(shí)，配對(duì)兩輪齒 面的硬度差應(yīng)保持在面的硬度差應(yīng)保持在 30-50HBW或者更多。齒輪常用材料、或者更多。齒輪常用材料、 熱處理及其應(yīng)用見(jiàn)表熱處理及其應(yīng)用見(jiàn)表6-5。 常用材料常用材料 6.8 齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及齒輪的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、常用材料及 熱處理熱處理 熱處理方法熱處理方法 1.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 2. 正火正火 3. 表面淬火表面淬火 4. 滲碳淬火滲碳淬火 5. 滲氮滲氮

57、6.9標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 6.9.1 齒輪的受力分析齒輪的受力分析 設(shè)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝，齒廓在設(shè)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確安裝，齒廓在P點(diǎn)接觸，略去點(diǎn)接觸，略去f不計(jì)，不計(jì)， 輪齒間的總壓力為輪齒間的總壓力為n , 沿嚙合線(xiàn)指向齒面。對(duì)沿嚙合線(xiàn)指向齒面。對(duì)n進(jìn)行分解進(jìn)行分解： d1為小齒輪分度圓直徑，為小齒輪分度圓直徑，mm； 為分度圓壓力角；為分度圓壓力角； 1為小齒輪轉(zhuǎn)矩，為小齒輪轉(zhuǎn)矩，mm； 1 6 1 1055. 9 n P T P為功率，為功率，kw； n1為為小齒輪小齒輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，r/min。 1 t1 1 r1t1 t11

58、 n1 1 2 = =tan 2 = coscos T F d FF FT F d 1. 1. 受力分析受力分析 6.9標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 2. 2. 方向判別方向判別 力的方向：力的方向： 作用在在主動(dòng)輪嚙合點(diǎn)處的切作用在在主動(dòng)輪嚙合點(diǎn)處的切 向力向力Ft1的方向與嚙合點(diǎn)的線(xiàn)速度的方向與嚙合點(diǎn)的線(xiàn)速度 方向相反；從動(dòng)輪上切向力力方向相反；從動(dòng)輪上切向力力Ft2 與嚙合點(diǎn)的線(xiàn)速度方向相同。與嚙合點(diǎn)的線(xiàn)速度方向相同。 徑向力徑向力Fr1與與Fr2的方向分別指的方向分別指 向各自的輪心。向各自的輪心。 兩輪各分力方向的判斷方法 6.9標(biāo)

59、準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 6.9.2 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 1. 1. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 3 1 2 153. 3 u uKTZ dH E 1 d 經(jīng)一系列簡(jiǎn)化，漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接經(jīng)一系列簡(jiǎn)化，漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的齒面接 觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式為 校核公式校核公式 設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式 “+”“+”用于外嚙合合，用于外嚙合合，“”用于內(nèi)嚙合；用于內(nèi)嚙合； 材料的彈性系數(shù)材料的彈性系數(shù) 齒面的實(shí)際最大接觸應(yīng)力，齒面的實(shí)際最大接觸應(yīng)力，MPaMPa； K K 載荷系數(shù)；載荷系數(shù)

60、； E Z H 式中式中 1 HEH 2 1 1 3.53 KTu Z ubd 6.9標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 6.9.1 齒輪的受力分析齒輪的受力分析 3 1 2 153. 3 u uKTZ dH E 1 d 校核公式校核公式 設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式 小齒輪上的理論轉(zhuǎn)矩，小齒輪上的理論轉(zhuǎn)矩，Nmm； u齒數(shù)比（大齒輪的齒數(shù)比小齒輪的齒數(shù)）齒數(shù)比（大齒輪的齒數(shù)比小齒輪的齒數(shù)） b輪齒的工作寬度，輪齒的工作寬度，mm； 小齒輪的分度圓直徑，小齒輪的分度圓直徑，mm； 1 T 1 d d 1 d b d 齒寬系數(shù)；齒寬系數(shù)； 式中式中 1. 1.