機械基礎(chǔ)齒輪傳動講課課件

1、齒輪傳動齒輪傳動想一想：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呢？輪傳動呢？鐘表、機床、汽車、減速器等4-1齒輪傳動的類型及應(yīng)用 齒輪傳動：利用齒輪副來傳遞運動和動力的一種齒輪傳動：利用齒輪副來傳遞運動和動力的一種機械傳動。機械傳動。 嚙合：齒輪副的一對齒輪的齒依次交替接觸，從而實嚙合：齒輪副的一對齒輪的齒依次交替接觸，從而實現(xiàn)一定規(guī)律的相對運動的過程和形態(tài)?，F(xiàn)一定規(guī)律的相對運動的過程和形態(tài)。齒輪傳動的常見類型：齒輪傳動的常見類型：齒直圓柱齒輪傳動齒直圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動錐齒輪傳動交

2、錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動2022-4-2614齒輪傳動齒輪傳動平行軸間齒輪傳動平行軸間齒輪傳動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弧齒輪傳動準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動相交軸間齒輪傳動相交軸間齒輪傳動交錯軸間齒輪傳動交錯軸間齒輪傳動傳動比 齒輪傳動的傳動比是主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比,也等于兩齒輪齒數(shù)之反。 i = = n1n2z2z112 齒輪傳動的應(yīng)用特點 優(yōu)點： （1）能保證恒定的傳動比，傳遞運動能保證恒定的傳動比，傳遞運動準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)。 （2）傳動效率高傳動效率高，一般可達(dá)，一般可達(dá)95%9

3、9%，工作可靠，壽命長。，工作可靠，壽命長。 （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萬千瓦；。傳遞功率可以從很小至上萬千瓦；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、傳動效率高，使用壽命長，維護簡便。 缺點： 1、運轉(zhuǎn)過程中有振動、沖擊和噪聲。 2、齒輪安裝要求較高。 3、不能實現(xiàn)無級變速。 4、不適用于中心距較大的場合。2022-4-2619 齒輪傳動是依靠主動輪的輪齒與從動輪的輪齒嚙齒輪傳動是依靠主動輪的輪齒與從動輪的輪齒嚙合來傳遞運動和動力的，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的合來

4、傳遞運動和動力的，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的機械傳動形式之一機械傳動形式之一一、漸開線的形成與漸開線齒廓一、漸開線的形成與漸開線齒廓二、漸開線齒輪各部分的名稱二、漸開線齒輪各部分的名稱三、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算四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算2022-4-2620一、漸開線的形成與漸開線齒廓一、漸開線的形成與漸開線齒廓 1、漸開線的形成、漸開線的形成 當(dāng)一條動直線（發(fā)生線），沿著一個固定的圓（基圓）作純滾動純滾動時，動直線上任意一點K的軌跡稱為該圓的漸開線。AK漸開線漸開線B發(fā)生線發(fā)生線O基圓基圓rb2022-4-2622 漸開線齒輪

5、的輪齒由兩條對稱的漸開線作漸開線齒輪的輪齒由兩條對稱的漸開線作齒廓而組成，見下圖所示。齒廓而組成，見下圖所示。 漸開線輪廓的形成漸開線輪廓的形成2.齒廓齒廓2022-4-2623 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，齒輪上每個凸起的部分稱為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱為個凸起的部分稱為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，其各部分的名稱和表達(dá)符號見圖。齒槽，其各部分的名稱和表達(dá)符號見圖。二、漸開線齒輪各部分的名稱二、漸開線齒輪各部分的名稱2022-4-2624 漸開線齒輪各部分的名稱漸開線齒輪各部分的名稱 齒頂圓：齒頂圓：過齒輪各齒頂所作的圓稱為齒過齒

6、輪各齒頂所作的圓稱為齒頂圓，用頂圓，用da表示表示2齒根圓：齒根圓：過齒輪各齒槽底部所作的圓過齒輪各齒槽底部所作的圓稱為齒根圓，用稱為齒根圓，用df表示。表示。2022-4-26253. 分度圓：分度圓：在齒頂圓和齒根圓之間取一個圓，作為計算、制造、測量齒輪尺寸的基準(zhǔn)，該圓稱為分度圓；用d表示。 標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚與齒槽寬相等2022-4-2626齒厚：分度圓上一個輪齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長稱為該齒輪的齒厚，用s表示。齒槽寬：分度圓上一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為該齒輪的齒槽寬，用e表示。2022-4-26276齒距：齒距：分度圓圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒距，用p表示。即

7、pse7齒頂高：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。2022-4-26288齒根高：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齒高齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。2022-4-2629 頂隙頂隙：一個齒輪的齒頂與另一個齒輪的齒根在連心線上的徑向距離，稱為頂隙，用c表示。2022-4-2630rbrfrark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eko2022-4-2631三、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)（） 一個齒輪的輪齒數(shù)目即齒數(shù)，是齒輪的一個齒輪的輪齒數(shù)目即齒

8、數(shù)，是齒輪的最基本參數(shù)之一。最基本參數(shù)之一。 當(dāng)模數(shù)一定時，齒數(shù)愈多，齒輪的 幾何尺寸愈大，輪齒 漸開線的曲率半徑也愈大，齒廓曲線趨于平直。2022-4-26322.2.模數(shù)（模數(shù)（ m m ） 將分度圓上齒距P與無理數(shù)的比值稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm， 即 m mp/p/或p=m2022-4-2633 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；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。2022-4-2634 如圖所示為兩個齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪如圖所示為兩個齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪齒形的比較。齒形的比較。2022-4-2635 模數(shù)是決定

9、齒輪尺寸的一個基本參數(shù)。由于是無理數(shù)，給齒輪的設(shè)計、制造及檢測帶來不便。為此，我國已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。2022-4-2636第一系列第一系列 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 12 16 20 25 32 40 50 第二系列第二系列 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 0.3

10、5 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 （3.253.25） 3.5 3.5 （3.753.75） 4.5 5.5 4.5 5.5 （6.56.5） 7 7 （1111） 14 18 22 14 18 22 28 36 45 28 36 45 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：本表適用于漸開線圓柱齒輪，對斜齒輪是指法面模數(shù)；選用模數(shù)時，應(yīng)優(yōu)先采用第一系列，其次是第二系列，括號內(nèi)的模數(shù)盡量不用。 2022-4-26373.壓力角（壓力角（） 壓力角是物體運動方向與受力方向壓力角是物體運動方向與受力方向所夾的銳角。所夾的銳角。齒輪壓

11、力角是指漸開線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，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角是我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角是20。 2022-4-26384.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 2022-4-2639四標(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算寸計算 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。2022-4-2640 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的中心距標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的中心距一對齒輪嚙合傳動時，中心距等于一對齒輪嚙合傳動時，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)齒輪無側(cè)隙傳動無側(cè)隙傳動中心距）中心距）2121rrrra212z