機(jī)械基礎(chǔ)齒輪傳動課件

1、第四章 齒輪傳動安徽淮北煤電技師學(xué)院41 齒輪傳動的類型及應(yīng)用42 漸開線齒廓43 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 和幾何尺寸計(jì)算44 其他齒輪傳動簡介45 漸開線齒輪失效形式第四章第四章 齒輪傳動齒輪傳動第一節(jié)第一節(jié) 齒輪傳動的類型及應(yīng)用齒輪傳動的類型及應(yīng)用直齒圓柱齒輪按兩軸的相對位置和齒向 齒輪機(jī)構(gòu)：齒輪機(jī)構(gòu)：是由齒輪副組成的傳遞運(yùn)動和動力的裝置。平行軸 人字齒輪斜齒圓柱齒輪相交軸 直齒圓錐齒輪 曲齒圓錐齒輪 交錯軸交錯軸斜齒輪 蝸桿機(jī)構(gòu) 直齒圓柱齒輪（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）一、常用類型 第一節(jié)第一節(jié) 齒輪傳動的類型及應(yīng)用齒輪傳動的類型及應(yīng)用二、齒輪傳動的應(yīng)用1、傳遞功率的范圍大，速

2、度廣2、能保證瞬時(shí)傳動比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠。3、傳動效率高，使用壽命長，工作可靠。4、可以實(shí)現(xiàn)平行或不平行軸之間的傳動。5、齒輪的制造、安裝精度、成本較高。6、不宜用于遠(yuǎn)距離的傳動第二節(jié)第二節(jié) 漸開線齒廓漸開線齒廓 一、漸開線的形成及性質(zhì)1、漸開線的形成 當(dāng)一條動直線（發(fā)生線，nn），沿著一個固定的圓（基圓,圓O）作純滾動時(shí)，動直線(KN)上任意一點(diǎn)K的軌跡稱為該圓的漸開線。2、漸開線的性質(zhì)1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度 等于基圓上被滾過的圓弧長。2) 漸開線上任一點(diǎn)的法線必切于基圓。3）漸開線上的各點(diǎn)的曲率半徑不相等。第二節(jié)第二節(jié) 漸開線齒廓漸開線齒廓 4）漸開線的形狀決定與基圓

3、的大小。5）基圓內(nèi)無漸開線 二、齒輪傳動的基本要求1）傳動要平穩(wěn)2）承載能力要強(qiáng) 三、漸開線齒廓嚙合特性1、傳動比恒定2、中心距具有可分性3、傳動的作用力方向不變（一）、漸開線齒輪的嚙合過程（二）、漸開線齒輪嚙合傳動特點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 漸開線齒廓漸開線齒廓 第三節(jié)第三節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的 基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 1、齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓，其直徑用da表示。 2、齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓，其直徑用df表示。 3、分度圓：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓， 其直徑用d表示。4、齒厚：一個齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧

4、長稱為齒厚，用s表示。 5、齒槽寬：一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒槽寬，用e表示。6、齒距：兩個相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長稱為齒距，用p表示。 即pse7、齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha表示。8、齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用hf表示。9、齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。 10、齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度，用b表示。 一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱 二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 1、 齒數(shù) 在齒輪整個圓周上齒的總數(shù)稱為該齒輪的齒數(shù)，用符號 表示。齒數(shù)由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。 2、 模數(shù) m m 分度圓的周長

5、為 3、 壓力角?？捎孟率奖硎荆?、齒頂高系數(shù) 和頂隙系數(shù) 正常齒短齒模數(shù)對齒輪尺寸的影響第三節(jié)第三節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的 基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 第三節(jié)第三節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的 基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 課本課本P53P53頁表頁表4444 四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的 正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件 1、正確嚙合的條件 1）兩齒輪的模數(shù)相等 2）兩齒輪的壓力角相等 2、連續(xù)傳動的條件 重合度必須大于1(1)第四節(jié)第四節(jié) 其他齒輪傳動其他齒輪傳動 一、斜

6、齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動1、斜齒圓柱齒輪齒廓形成 漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成與漸開線直齒圓柱齒輪相似。就齒輪端面而言，都是發(fā)生線繞基圓作純滾動時(shí)，發(fā)生線上任一點(diǎn)K在平面上的軌跡。實(shí)質(zhì)上齒廓表面是一漸開線曲面。 、嚙合特點(diǎn) 一對斜齒圓柱齒輪接觸線為斜直線，接觸線長度先由短到 長，再由長到短， 直至脫離嚙合，故傳動平穩(wěn)性好，承載 能力強(qiáng)，適用于高速重載傳動。在傳動時(shí)會產(chǎn)生軸向力。3、斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算斜齒輪上的軸向力法面齒距與端面齒距a) 斜齒輪 b)大字齒輪第四節(jié)第四節(jié) 其他齒輪傳動其他齒輪傳動 1、正確嚙合條件 2、重合度 對于斜齒圓柱齒輪傳動，其重合度受螺旋角 的影響，其值按下

7、式計(jì)算： 其中 由此可見，斜齒輪傳動的重合度隨齒寬 和螺旋角 的增大而增大，其值比直齒輪傳動大得多，這是斜齒輪傳動平穩(wěn)，承載能力較高的主要原因。第四節(jié)第四節(jié) 其他齒輪傳動其他齒輪傳動 傳動的失效形式輪齒折斷齒面點(diǎn)蝕磨損膠合齒面塑性變形第五節(jié)第五節(jié) 漸開線齒輪的失效形式漸開線齒輪的失效形式第五節(jié)第五節(jié) 漸開線齒輪的失效形式漸開線齒輪的失效形式失效：失效：齒輪傳動過程中，在載荷的作用下，如果輪齒發(fā)生折 斷，齒面損壞等現(xiàn)象，則輪齒就失去了正常的工作能力。 1、輪齒折斷原因：短時(shí)意外的嚴(yán)重過載；超過彎曲疲勞極限部位：齒根部分避免措施：選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方 法，降低表面粗糙度，

8、降低齒根彎曲應(yīng)力。2、齒面點(diǎn)蝕原因：很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落下來而形成麻點(diǎn)部位：靠近節(jié)線的齒根表面避免措施：提高齒面硬度 第五節(jié)第五節(jié) 漸開線齒輪的失效形式漸開線齒輪的失效形式3、齒面膠合 原因：高速重載、嚙合區(qū)溫度升高引起潤滑失效，齒面金屬直接接觸并相互粘連，較軟的齒面被撕下而形成溝紋部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗膠合性能好的潤滑油4、齒面磨損 原因：觸表面間有較大的相對滑對，產(chǎn)生滑動摩擦部位：輪齒接觸表面避免措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉式齒輪傳動結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動結(jié)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 漸開線齒輪的失效形式漸開線齒輪的失效形式5、齒面塑性變形 原因：低速重