機(jī)械基礎(chǔ)齒輪傳動講課課件

齒輪傳動01了解齒輪傳動的特點(diǎn)、分類和傳動比學(xué)習(xí)目標(biāo)§4-5齒輪傳動02了解直齒輪各部分的名稱、主要參數(shù)03能計算直齒輪的基本尺寸04掌握直齒輪傳動的嚙合條件05了解齒輪的潤滑及失效形式06了解其它齒輪傳動齒輪傳動手動變速器汽車驅(qū)動橋想一想：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動呢？鐘表、機(jī)床、汽車、減速器等一、齒輪傳動的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1、齒輪傳動的結(jié)構(gòu)

如圖7－23所示，齒輪傳動由主動齒輪、從動齒輪和機(jī)架組成?？魁X面直接嚙合來傳遞運(yùn)動。齒輪傳動的類型及應(yīng)用齒輪傳動：利用齒輪副來傳遞運(yùn)動和動力的一種機(jī)械傳動。嚙合：齒輪副的一對齒輪的齒依次交替接觸，從而實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的相對運(yùn)動的過程和形態(tài)。齒輪傳動的常見類型：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錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動17齒輪傳動平行軸間齒輪傳動直齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條斜齒人字齒直齒斜齒曲齒弧齒輪傳動準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動相交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)之反比。齒輪傳動的應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、能保證恒定的傳動比，傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)。2、傳動效率高，一般可達(dá)95%~99%，工作可靠，壽命長。3、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；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。4、傳動效率高，使用壽命長，維護(hù)簡便。缺點(diǎn)：1、運(yùn)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(shí)現(xiàn)無級變速。4、不適用于中心距較大的場合。21

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(yùn)動和動力的，是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的機(jī)械傳動形式之一一、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22一、漸開線的形成與漸開線齒廓1、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）作純滾動時，動直線上任意一點(diǎn)K的軌跡稱為該圓的漸開線。AK漸開線B發(fā)生線O基圓rb

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。

漸開線輪廓的形成2.齒廓

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26

漸開線齒輪各部分的名稱齒頂圓：過齒輪各齒頂所作的圓稱為齒頂圓，用da表示2．齒根圓：過齒輪各齒槽底部所作的圓稱為齒根圓，用df表示。273.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28４．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。５．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。296．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p＝s＋e7．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。308．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。31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。32rbrfrark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eko33三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)1.齒數(shù)（ｚ）

一個齒輪的輪齒數(shù)目即齒數(shù)，是齒輪的最基本參數(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。

342.模數(shù)（m）

將分度圓上齒距P與無理數(shù)π的比值稱為模數(shù)，用m表示，單位為mm，

即m＝p/π或p=mπ35

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πd=pz，可得分度圓直徑d=mz。

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。37

模數(shù)是決定齒輪尺寸的一個基本參數(shù)。由于π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。第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列0.350.70.91.752.252.75（3.25）3.5

（3.75）4.55.5（6.5）7（11）141822283645

標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表(GB1357—87)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。

393.壓力角（α）

壓力角是物體運(yùn)動方向與受力方向所夾的銳角。齒輪壓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20°。404.齒頂高系數(shù)ha、頂隙系數(shù)C

正常齒制ha＝1,C＝0.25

短齒制ha＝0.8,C＝0.3

41四．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)m、壓力角α

、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。42

標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的中心距一對齒輪嚙合傳動時，中心距等于兩分度圓半徑之和。

標(biāo)準(zhǔn)中心距（標(biāo)準(zhǔn)齒輪無側(cè)隙傳動中心距）2023/2/543

44例１相嚙合的一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（壓力角α=２０°，齒頂高系數(shù)=１，頂隙系數(shù)ｃ=0.25），齒數(shù)ｚ１＝２０，ｚ２＝３２，模數(shù)ｍ＝１０mm，試計算其分度圓直徑ｄ，頂圓直徑ｄа，根圓直徑ｄｆ，齒厚ｓ，基圓直徑ｄｂ。5.直齒圓柱內(nèi)齒輪齒輪傳動直齒圓柱內(nèi)齒輪與外齒輪比較，內(nèi)齒輪有以下特點(diǎn)：（１）齒厚相當(dāng)于外齒輪的齒槽寬，而齒槽寬相當(dāng)于外齒輪的齒厚。（２）內(nèi)齒輪的齒頂圓在分度圓之內(nèi)，而齒根圓在分度圓之外。其齒根圓比齒頂圓大。（３）齒輪的齒頂齒廓均為漸開線時，其齒頂圓必須大于基圓。漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件一對漸開線齒輪要正確嚙合，必須滿足一定的條件。由于模數(shù)m和壓力角α都是標(biāo)準(zhǔn)化的，所以兩齒輪正確嚙合條件為：（1）兩齒輪分度圓上的齒形角相等，α1=α2=

α；（2）兩齒輪的模數(shù)相等，m1=m2=m。五、齒輪傳動失效的形式六、齒輪材料1.鍛鋼（1）軟齒面齒輪軟齒面齒輪常用中碳鋼和中碳合金鋼，如45鋼、40Cr、35SiMn等材料，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。（2）硬齒