機(jī)械基礎(chǔ)齒輪傳動(dòng)講課課件

1、想一想：想一想：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動(dòng)呢？輪傳動(dòng)呢？鐘表、機(jī)床、汽車(chē)、減速器等7-3齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用 齒輪傳動(dòng)：利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種齒輪傳動(dòng)：利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)。 嚙合：齒輪副的一對(duì)齒輪的齒依次交替接觸，從而實(shí)嚙合：齒輪副的一對(duì)齒輪的齒依次交替接觸，從而實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和形態(tài)?，F(xiàn)一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和形態(tài)。齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)類(lèi)型：齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)類(lèi)型：齒直圓柱齒輪傳動(dòng)齒直圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸

2、輪蝸桿傳動(dòng)2022-3-1113齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)平行軸間齒輪傳動(dòng)平行軸間齒輪傳動(dòng)直齒外嚙合直齒外嚙合內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條齒輪齒條斜齒斜齒人字齒人字齒直齒直齒斜齒斜齒曲齒曲齒弧齒輪傳動(dòng)弧齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)相交軸間齒輪傳動(dòng)相交軸間齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸間齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸間齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比,也等于兩齒輪齒數(shù)之反。 i = = n1n2z2z112 齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： （1）能保證恒定的傳動(dòng)比，傳遞運(yùn)動(dòng)能保證恒定的傳動(dòng)比，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)。 （2）傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)，一般可達(dá)95%99%，工作可靠，

3、壽命長(zhǎng)。，工作可靠，壽命長(zhǎng)。 （3）適用的功率、速度和尺寸范圍大）適用的功率、速度和尺寸范圍大。傳遞功率可以從很小至上萬(wàn)千瓦；。傳遞功率可以從很小至上萬(wàn)千瓦；速度最高可達(dá)速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。從幾毫米至二十多米。 4、傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便。 缺點(diǎn)： 1、運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲。 2、齒輪安裝要求較高。 3、不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 4、不適用于中心距較大的場(chǎng)合。2022-3-1118 齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)輪的輪齒與從動(dòng)輪的輪齒嚙齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)輪的輪齒與從動(dòng)輪的輪齒嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的

4、，是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式之一機(jī)械傳動(dòng)形式之一一、漸開(kāi)線(xiàn)的形成與漸開(kāi)線(xiàn)齒廓一、漸開(kāi)線(xiàn)的形成與漸開(kāi)線(xiàn)齒廓二、漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)二、漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算2022-3-1119一、漸開(kāi)線(xiàn)的形成與漸開(kāi)線(xiàn)齒廓一、漸開(kāi)線(xiàn)的形成與漸開(kāi)線(xiàn)齒廓 1、漸開(kāi)線(xiàn)的形成、漸開(kāi)線(xiàn)的形成 當(dāng)一條動(dòng)直線(xiàn)（發(fā)生線(xiàn)），沿著一個(gè)固定的圓（基圓）作純滾動(dòng)純滾動(dòng)時(shí)，動(dòng)直線(xiàn)上任意一點(diǎn)K的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線(xiàn)。AK漸開(kāi)線(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)B發(fā)生線(xiàn)發(fā)生線(xiàn)O基圓基圓rb2022-3-1121 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的輪齒由兩條對(duì)稱(chēng)

5、的漸開(kāi)線(xiàn)作漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的輪齒由兩條對(duì)稱(chēng)的漸開(kāi)線(xiàn)作齒廓而組成，見(jiàn)下圖所示。齒廓而組成，見(jiàn)下圖所示。 漸開(kāi)線(xiàn)輪廓的形成漸開(kāi)線(xiàn)輪廓的形成2.齒廓齒廓2022-3-1122 如圖所示為直齒圓柱外齒輪的部分齒輪，齒輪上每如圖所示為直齒圓柱外齒輪的部分齒輪，齒輪上每個(gè)凸起的部分稱(chēng)為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱(chēng)為個(gè)凸起的部分稱(chēng)為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱(chēng)為齒槽，其各部分的名稱(chēng)和表達(dá)符號(hào)見(jiàn)圖。齒槽，其各部分的名稱(chēng)和表達(dá)符號(hào)見(jiàn)圖。二、漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)二、漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)2022-3-1123 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪各部分的名稱(chēng) 齒頂圓：齒頂圓：過(guò)齒輪各齒頂所作的圓稱(chēng)為齒過(guò)齒輪各齒頂所作的圓

6、稱(chēng)為齒頂圓，用頂圓，用da表示表示2齒根圓：齒根圓：過(guò)齒輪各齒槽底部所作的圓過(guò)齒輪各齒槽底部所作的圓稱(chēng)為齒根圓，用稱(chēng)為齒根圓，用df表示。表示。2022-3-11243. 分度圓：分度圓：在齒頂圓和齒根圓之間取一個(gè)圓，作為計(jì)算、制造、測(cè)量齒輪尺寸的基準(zhǔn)，該圓稱(chēng)為分度圓；用d表示。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚與齒槽寬相等2022-3-1125齒厚：分度圓上一個(gè)輪齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為該齒輪的齒厚，用s表示。齒槽寬：分度圓上一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為該齒輪的齒槽寬，用e表示。2022-3-11266齒距：齒距：分度圓圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為齒距，用p表示。即 pse7齒頂高：

7、齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒頂高，用ha表示。2022-3-11278齒根高：齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒根高，用hf表示。9齒高齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒高，用h表示。2022-3-1128 頂隙頂隙：一個(gè)齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的齒根在連心線(xiàn)上的徑向距離，稱(chēng)為頂隙，用c表示。2022-3-1129rbrfrark齒根圓基圓齒頂圓分度圓齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒距pk齒厚sk齒槽寬eko2022-3-1130三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)1.1.齒數(shù)（）齒數(shù)（） 一個(gè)齒輪的輪齒數(shù)目即齒數(shù)，是齒輪的一個(gè)齒輪的輪齒數(shù)目即齒數(shù)，是齒輪的最基

8、本參數(shù)之一。最基本參數(shù)之一。 當(dāng)模數(shù)一定時(shí)，齒數(shù)愈多，齒輪的 幾何尺寸愈大，輪齒 漸開(kāi)線(xiàn)的曲率半徑也愈大，齒廓曲線(xiàn)趨于平直。2022-3-11312.2.模數(shù)（模數(shù)（ m m ） 將分度圓上齒距P與無(wú)理數(shù)的比值稱(chēng)為模數(shù)，用m表示，單位為mm， 即 m mp/p/或p=m2022-3-1132 由此可知，m越大，p越大，輪齒也就越大，齒輪的承載能力越強(qiáng)；反之齒輪越小，齒輪的承載能力越弱。由于d=pz，可得分度圓直徑d=mz。2022-3-1133 如圖所示為兩個(gè)齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪如圖所示為兩個(gè)齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪齒形的比較。齒形的比較。2022-3-1134 模數(shù)是決定齒輪尺寸的一個(gè)基

9、本參數(shù)。由于是無(wú)理數(shù)，給齒輪的設(shè)計(jì)、制造及檢測(cè)帶來(lái)不便。為此，我國(guó)已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。2022-3-1135 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表(GB 1357(GB 135787) mm87) mm 注：本表適用于漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法面模數(shù)；選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用第一系列，其次是第二系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡量不用。 2022-3-11363.壓力角（壓力角（） 壓力角是物體運(yùn)動(dòng)方向與受力方向壓力角是物體運(yùn)動(dòng)方向與受力方向所夾的銳角。所夾的銳角。齒輪壓力角是指漸開(kāi)線(xiàn)齒廓在分度圓上的壓力角。 壓力角不同，輪齒的形狀也不同。壓力角已標(biāo)準(zhǔn)化，我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角是我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角是20。 2022

10、-3-11374.齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)ha 、頂隙系數(shù)、頂隙系數(shù)C 正常齒制 ha1, C0.25 短齒制 ha0.8, C0.3 2022-3-1138四標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺四標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算寸計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)m、壓力角 、齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)C*均為標(biāo)準(zhǔn)值且齒厚s等于齒槽寬e的齒輪。2022-3-1139 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的中心距標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的中心距一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，中心距等于一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，中心距等于兩分度圓半徑之和。兩分度圓半徑之和。 標(biāo)準(zhǔn)中心距（標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)中心距（標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)中心距）中心距）2121rrrra212zzm2022-3-1140 2022-3-1141例相嚙合的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（壓力角例相嚙合的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（壓力角= =，齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)= =，頂隙系數(shù)，頂隙系數(shù) =0.25=0.25），齒數(shù)），齒數(shù)，模數(shù)，模數(shù)mmmm，試計(jì)算其分度圓直徑，試計(jì)算其分度圓直徑，頂圓直徑頂圓直徑 ，根圓直徑，根圓直徑，齒厚，齒厚，基圓直徑，基圓直徑。例2.已知一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱直齒齒輪傳動(dòng)的中心距為200mm,其中一個(gè)丟失，現(xiàn)測(cè)得另一個(gè)齒輪的齒頂圓直徑da1