汽車齒輪傳動

汽車齒輪傳動第1頁/共103頁第十一章齒輪傳動1)了解齒輪傳動的特點、分類與應(yīng)用；齒輪傳動基本知識。2)熟悉掌握漸開線直齒圓柱齒輪齒輪各部分名稱、基本參數(shù)及各部分幾何尺寸計算。3)掌握漸開線斜齒輪傳動的特點與應(yīng)用、基本參數(shù)及各部分幾何尺寸計算；4)了解標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動的特點與應(yīng)用、基本參數(shù)及各部分幾何尺寸計算；5)了解蝸桿傳動的特點與應(yīng)用、基本參數(shù)和幾何尺寸計算；6)了解齒輪傳動設(shè)計方法及參數(shù)選擇。

本章的教學(xué)目標(biāo)：第2頁/共103頁目錄

第一節(jié)齒輪傳動的特點與類型第二節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪傳動第四節(jié)斜齒圓柱齒輪傳動第五節(jié)錐齒輪傳動第六節(jié)蝸桿傳動第七節(jié)圓弧齒輪傳動第八節(jié)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計與齒輪傳動潤滑第3頁/共103頁齒輪傳動第4頁/共103頁第一節(jié)齒輪傳動的特點與類型一.特點：傳動動力大，效率高壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運動制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高不宜作軸間距離過大的傳動第5頁/共103頁二.齒輪傳動的類型第6頁/共103頁二.齒輪傳動的類型齒輪傳動平面齒輪傳動空間齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動傳遞相交運動傳遞交錯軸運動內(nèi)嚙合外嚙合齒輪齒條內(nèi)嚙合外嚙合齒輪齒條直齒斜齒交錯軸斜齒輪傳動蝸桿渦輪準(zhǔn)雙曲面齒輪曲線齒人字齒齒輪運動第7頁/共103頁一.齒廓嚙合基本定律：(傳動比：ｉ12=常數(shù))

1.齒廓嚙合基本定律要使傳動比：ｉ12=常數(shù)，那么其齒廓的形狀必須是：不論兩齒廓在哪一點嚙合，過嚙合點所作的齒廓公法線都與連心線交與一定點P——（輪齒齒廓正確嚙合的條件）節(jié)點:定點P節(jié)圓:O1P、O２P為半徑的圓。）第二節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪動畫ｉ12=ω1/ω2==O2N2/O1N1=O2C/O1C

第8頁/共103頁齒廓曲線：工業(yè)上通常采用漸開線、擺線、變態(tài)擺線2、共軛齒廓，共軛曲線凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒輪的齒廓稱共軛齒廓，共軛齒廓的齒廓曲線稱為共軛曲線3、齒廓曲線的選擇1)滿足定傳動比的要求；2)考慮設(shè)計、制造等方面。一.齒廓嚙合基本定律：第9頁/共103頁二、漸開線齒廓的形成及其嚙合特性1.漸開線的形成觀看漸開線生成如圖，當(dāng)一直線n-n沿一個半徑為rb的圓的圓周作純滾動時，該直線上任一點K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。這個圓稱為基圓，該直線稱為漸開線的發(fā)生線。漸開線上任一點K的向徑與起始點A的向徑的夾角<AOK（<AOK＝θk）稱為漸開線(AK段)的展角。第10頁/共103頁（5）基圓內(nèi)無漸開線（1）（2）BK為漸開線在K點的法線，B為曲率中心，BK為曲率半徑，漸開線上任一點的法線與基圓相切。（3）漸開線離基圓愈遠，曲半半徑愈大，漸開線愈平直（4）漸開線的形狀決定于基圓的大小。θK相同時，rb越大，曲半半徑越大

rb→∞，漸開線→⊥N3K的直線BC=BK(6)cosak=Rb/Rkn2.漸開線的性質(zhì)第11頁/共103頁2.漸開線的性質(zhì)第12頁/共103頁3.漸開線齒廓的嚙合特點1).四線合一

:滿足齒廓嚙合基本定律.2).中心距可分性:3).嚙合角不變兩輪中心距稍微有變化，也不會改變其瞬時傳動比.

齒廓嚙合線、壓力作用線方向不變

.第13頁/共103頁二.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及基本尺寸1.齒輪各部分的名稱和符號第14頁/共103頁漸開線齒輪3.漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸第15頁/共103頁外齒輪各部分名稱及符號：

齒輪圓周上輪齒的數(shù)目稱為齒數(shù),用z表示。第16頁/共103頁外齒輪基本參數(shù)及幾何尺寸計算：模數(shù)mZp=d則d=pz=mz模數(shù)單位為mm，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見表。它是確定齒輪尺寸的重要參數(shù)。壓力角:漸開線齒廓在分度圓處的壓力角。用表示。Cosk=r

b/r

kCos=rb/r我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20第17頁/共103頁

２.基本參數(shù)及幾何尺寸運算基本參數(shù)我國規(guī)定任意圓齒厚基圓齒厚公法線長度第18頁/共103頁三、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪：標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指m、α、ha*、c*

均取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，且分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪。一個齒輪：

d=mz

da=d+2ha=(z+2ha*)mdf=d-2hf=(z-2ha*-2c*)mdb=dcosαha=ha*mhf=(ha*+c*)mh=ha+hf=(2ha*+c*)mP=πm第19頁/共103頁1.一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪中心距：一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，其分度圓上的齒厚等于齒槽寬，即

S1=e1=s2=e2=πm/2三、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸徑向方向上留有間隙c

第20頁/共103頁2.非標(biāo)安裝時，中心距

第21頁/共103頁3、傳動比

常數(shù)

第22頁/共103頁4.齒輪齒條嚙合

齒輪齒條嚙合時，相當(dāng)于齒輪的分度圓與齒條的節(jié)圓作純滾動。標(biāo)準(zhǔn)安裝時，齒條的節(jié)線與齒輪的分度圓相切。

此時，當(dāng)齒條圓離或靠近齒輪時，嚙合線位置不變，嚙合角不變，節(jié)點位置不變，齒輪與齒條嚙合時齒輪的分度圓永遠與節(jié)圓重合，嚙合角等于壓力角。但只有標(biāo)準(zhǔn)安裝時，齒條的分度線才與節(jié)線重合。第23頁/共103頁第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動一.正確嚙合條件即嚙合條件為：兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。兩齒輪的正確嚙合條件為

動畫圖11-9一對漸開線齒輪的傳動過程第24頁/共103頁二.漸開線齒輪傳動的條件齒輪傳動是依靠兩輪的輪齒依次嚙合而實現(xiàn)的。要求重合度大于等于１第三節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動第25頁/共103頁3.漸開線齒輪的加工方法

仿形法是在普通銑床上用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽形狀完全相同的銑刀切制齒輪的方法。銑完一個齒槽后，分度頭將齒坯轉(zhuǎn)過360°/z，再銑下一個齒槽，直到銑出所有的齒槽。1)仿型法仿形法加工方便易行，但精度難以保證。在生產(chǎn)中通常用同一號銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪，故仿形法通常是近似的。

刀號12345678加工齒數(shù)范圍12~1314~1617~2021~2526~3435~5455~134135以上圓盤銑刀加工齒數(shù)的范圍仿型法加工動畫演示第26頁/共103頁2.漸開線齒輪的加工方法用盤銑刀切齒用指狀銑刀切齒第27頁/共103頁2)展成法原理

利用一對齒輪無側(cè)隙嚙合時兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理加工齒輪常用的刀具齒輪插刀齒條插刀齒輪滾刀展成法加工的基本要求

用展成法加工齒輪時，只要刀具與被加工齒輪的模數(shù)和壓力角相同，不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來加工。2.漸開線齒輪的加工方法第28頁/共103頁3)根切現(xiàn)象

用展成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過理論嚙合線極限點N1時，被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。輪齒的根切大大削弱了輪齒的彎曲強度，降低齒輪傳動的平穩(wěn)性和重合度，因此應(yīng)力求避免2.漸開線齒輪的加工方法第29頁/共103頁標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)要使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒項線不得超過N點，即

由圖中可看出

帶入上式得

整理后得

即當(dāng)時第30頁/共103頁三、變位齒輪的概念

1.變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性受根切限制，齒數(shù)不得少于17，使傳動結(jié)構(gòu)不夠緊湊；不適用于安裝中心距a'不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a的場合。一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動時，小齒輪的齒根厚度小而嚙合次數(shù)又較多，故小齒輪的強度較低，齒根部分磨損也較嚴(yán)重，因此小齒輪容易損壞，同時也限制了大齒輪的承載能力。第31頁/共103頁變位齒輪的概念正變位齒輪的齒根部齒厚增大，可提高齒輪的強度和使用壽命。切削變位齒輪b)標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪齒形比較

第32頁/共103頁（一）齒輪常見的失效形式1.輪齒折斷

：疲勞拆斷；突然過載拆斷；嚴(yán)重磨損及安裝制造誤差等造成輪齒折斷；問題：如何提高齒輪的抗折斷能力？四、直齒圓柱齒輪強度校核第33頁/共103頁2.齒面磨損：問題：如何提高齒輪的抗磨損能力？磨損是開式傳動的主要失效形式。主要措施：采用閉式傳動；提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；采用清潔的潤滑油。（一）齒輪常見的失效形式第34頁/共103頁3.齒面點蝕：

——輪齒工作面某一固定點受到近似脈動的變應(yīng)力作用，由于疲勞而產(chǎn)生的麻點狀剝蝕損傷的現(xiàn)象。主要措施：提高齒面硬度；降低齒面粗糙度；增大潤滑油粘度；采用合理變位。（一）齒輪常見的失效形式第35頁/共103頁4.齒面膠合：高速重載傳動中，齒面間壓力大，瞬時溫度高，潤滑油膜被破壞，齒面間會發(fā)生粘接在一起的現(xiàn)象，在輪齒表面沿滑動方向出現(xiàn)條狀傷痕，稱為膠合。（一）齒輪常見的失效形式第36頁/共103頁5.塑性變形：措施：提高齒面硬度；增大潤滑油粘度。重載且摩擦力很大時，齒面較軟的輪齒表面就會沿摩擦力方向產(chǎn)生塑性變形。（一）齒輪常見的失效形式第37頁/共103頁對一般工況下的齒輪傳動，其設(shè)計準(zhǔn)則是：保證足夠的齒根彎曲疲勞強度，以免發(fā)生齒根折斷。保證足夠的齒面接觸疲勞強度，以免發(fā)生齒面點蝕。

對高速重載齒輪傳動，除以上兩設(shè)計準(zhǔn)則外，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進行設(shè)計。由實踐得知：閉式軟齒面齒輪（≤350HBS）傳動，以保證齒面接觸疲勞強度為主。閉式硬齒面（>350HBS）或開式齒輪傳動，以保證齒根彎曲疲勞強度為主。齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則第38頁/共103頁1.齒輪材料的基本要求

齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強的抗點蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌、加工工藝性能及熱處理性能良好。(二)齒輪的常用材料及許用應(yīng)力齒輪材料選用的基本原則齒輪材料必須滿足工作條件的要求，如強度、壽命、可靠性、經(jīng)濟性等；應(yīng)考慮齒輪尺寸大小，毛坯成型方法及熱處理和制造工藝；鋼制軟齒面齒輪，其配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持在30~50HBS或更多。第39頁/共103頁鋼：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚?，可以成為常用的齒輪材料；

鑄鐵：常作為低速、輕載、不太重要場合的齒輪材料；

非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。

常用材料2.齒輪常用材料及其熱處理

(二)齒輪的常用材料及許用應(yīng)力第40頁/共103頁第41頁/共103頁選擇齒輪材料的注意事項：在確定大、小齒輪硬度時應(yīng)注意：

小齒輪的齒面硬度—大齒輪的齒面硬度=30~50HBS；原因：小齒輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較?。疄槭箖升X輪的輪齒接近等強度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。第42頁/共103頁鍛鋼：強度高、韌性好、便于制造、便于熱處理等，大多數(shù)齒輪都用鍛鋼制造。齒輪的常用材料

軟齒面齒輪:齒面硬度≤350HBS，常用中碳鋼和中碳合金鋼，如45鋼．40Cr，35SiMn等材料，進行調(diào)質(zhì)或正火處理。硬齒面齒輪

齒面硬度≥350HBS，常用的材料為中碳鋼或中碳合金鋼經(jīng)表面淬火處理。第43頁/共103頁

鑄鋼

當(dāng)尺寸在400一600mm不便于鍛造時，用鑄造方法制成鑄鋼齒坯，再正火處理細化晶粒。鑄鐵

當(dāng)尺寸≥500mm、低速、輕載的齒輪可以制成鑄鐵齒坯、大齒圈或輪輻式齒輪。非金屬材料

高速輕載及精度不高的齒輪傳動，為了降低噪聲，常用非金屬材料（如夾布膠木、尼龍等）做小齒輪，大齒輪仍用鋼或鑄鐵。齒輪的常用材料第44頁/共103頁第45頁/共103頁(三)直齒圓柱齒輪輪齒的受力分析圓周力：

d1—小齒輪分度圓直徑；

徑向力：

第46頁/共103頁(三)直齒圓柱齒輪輪齒的受力分析第47頁/共103頁受力方向：圓周力：主動輪上與轉(zhuǎn)向相反，從動輪上與轉(zhuǎn)向相同；徑向力：分別指向各自輪心。各力的關(guān)系：作用在主動輪和從動輪上的力大小相等，方向相反。即：

Ft1=-Ft2,Fn1=-Fn2,Fr1=-Fr2

齒輪傳動一般加以潤滑，嚙合輪齒間的摩擦力很小，計算輪齒受力時，可不予考慮。

(三)直齒圓柱齒輪輪齒的受力分析第48頁/共103頁(四)齒根彎曲疲勞強度計算齒根危險截面的彎曲強度校核公式：YFa為應(yīng)力校正系數(shù)；Ysa為齒形系數(shù)（表11-5）；K為載荷系數(shù)，表11-4；b為齒寬；m為模數(shù)；第49頁/共103頁齒根危險截面的彎曲強度設(shè)計公式：上式中：Z1小齒輪齒數(shù)；為齒寬系數(shù)；式中：(四)齒根彎曲疲勞強度計算第50頁/共103頁

i——傳動比，i=z2/z1>1；

T1——小齒輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩(N.mm)；

K——載荷系數(shù)，見表；

a——中心距(mm)；

ψa——齒寬系數(shù)；

[σH]——齒輪材料許用接觸應(yīng)力(MPa)齒面接觸疲勞強度校核公式：(五)齒面接觸疲勞強度計算

第51頁/共103頁齒面接觸疲勞強度設(shè)計公式：(五)齒面接觸疲勞強度計算

第52頁/共103頁一.齒面的形成及特點直齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成如圖所示。直齒輪的齒廓曲面為漸開線曲面。1.斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成如圖所示，當(dāng)平面沿基圓柱作純滾動時，其上與母線成一傾斜角βb的斜直線KK在空間所走過的軌跡為漸開線螺旋面，該螺旋面即為斜齒圓柱齒輪齒廓曲面，βb稱為基圓柱上的螺旋角。第四節(jié)斜齒圓柱齒輪傳動第53頁/共103頁2.嚙合特點

斜齒圓柱齒輪嚙合時，斜齒輪的齒廓是逐漸進入嚙合、逐漸脫離嚙合的。斜齒輪齒廓接觸線的長度由零逐漸增加，又逐漸縮短直至脫離，載荷不是突然加上或卸下的，因此工作較平穩(wěn)。斜齒輪傳動的重合度要比直齒輪大，嚙合性能好。主要缺點是運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生軸向力（可用人字齒克服）。廣泛用于高速重載傳動中一.齒面的形成及特點第54頁/共103頁第55頁/共103頁第56頁/共103頁3.平行軸斜齒軸傳動的主要優(yōu)缺點1)優(yōu)點：

①重合度大，傳動平穩(wěn)，承載能力高

②比直齒輪小，機構(gòu)更緊湊

③制造成本與直齒輪相同廣泛應(yīng)用于高速、重載傳動中2)缺點：

有軸向力

第57頁/共103頁二、斜齒輪的基本參數(shù)

斜齒輪的切削加工：

①仿形法；②范成法：滾齒（用仿形法加工斜齒輪時，銑刀是沿螺旋齒槽的方向進刀的）

法面：垂直于分度圓柱面螺旋線的切線的平面進刀方向⊥法面(參數(shù)用下角標(biāo)n表示,如Pn)斜齒輪的法面模數(shù)與刀具的模數(shù)一致，→法面上的模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。端面：⊥軸線的面(參數(shù)用下角標(biāo)t表示,如Pt)第58頁/共103頁第59頁/共103頁計算斜齒輪端面參數(shù)與尺寸：1.齒距：

在△DFE中2.模數(shù)：二、斜齒輪的基本參數(shù)

第60頁/共103頁3.壓力角：∵BD=CE

二、斜齒輪的基本參數(shù)

第61頁/共103頁4.齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)：

二、斜齒輪的基本參數(shù)

第62頁/共103頁5.螺旋角β：一般機械β=10—25小轎車β=35—37

螺旋線的導(dǎo)程Pz:螺旋線繞同一周時它沿軸線方向前進的距離（上式表明，不同圓柱面的螺旋角不等）

二、斜齒輪的基本參數(shù)

第63頁/共103頁5.正確嚙合條件

（斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合）二、斜齒輪的基本參數(shù)

第64頁/共103頁三、平行軸斜齒輪的幾何尺寸計算平行軸斜齒輪在端面內(nèi)的幾何尺寸關(guān)系與直齒輪相同。

1.尺寸計算

——改變螺旋角可湊中心距，無須變位。

<直齒輪最少齒數(shù)

第65頁/共103頁四、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒輪：以ρ為分度圓半徑，用斜齒輪的mn和αn分別為模數(shù)和壓力角作一虛擬的直齒輪，其齒形與斜齒輪的法面齒形最接近。這個齒輪稱斜齒輪的當(dāng)量齒輪，齒數(shù)ZV稱當(dāng)量齒數(shù)。

由解析幾何知

第66頁/共103頁（一）斜齒輪命名：左旋輪右旋輪(觀察者面對軸線)（二）受力分析：1.力的分類：法向力（Fn）圓周力（Ft）徑向力（Fr）軸向力（Fx）2.力大小計算：

右旋輪五、斜齒輪的受力分析第67頁/共103頁3.力方向的判別Ft:主反從同轉(zhuǎn)向

Fr:指向輪心Fx(左右手定則)主動輪:左旋---左手右旋---右手左手定則:伸出左手,四指指向齒輪的轉(zhuǎn)動方向,大拇指指向為軸向力方向.右旋輪五、斜齒輪的受力分析第68頁/共103頁第69頁/共103頁二、直齒圓錐齒輪齒廓的形成如圖，一個圓平面S與一個基圓錐切于直線OC，圓平面半徑與基圓錐錐距R相等，且圓心與錐頂重合。當(dāng)圓平面繞圓錐作純滾動時，該平面上任一點B將在空間展出一條漸開線AB。漸開線必在以O(shè)

為中心、錐距R

為半徑的球面上，成為球面漸開線。第70頁/共103頁三、錐齒輪的傳動比

I12=w1/w2=d2/d1=z2/z1=tan四、直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)和尺寸1.基本參數(shù)：規(guī)定以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。2.正確嚙合條件

m1=m2=ma1=a2=a=903.基本尺寸計算：表11-10 第71頁/共103頁五、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動正確嚙合條件：圓錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，且錐距相等，錐頂重合連續(xù)傳動的條件：重合度大于1，重合度可按當(dāng)量齒輪進行計算傳動比：第72頁/共103頁交錯軸斜齒輪機構(gòu)：若將一對斜齒輪安裝成其軸線既不平行也不相交，就成為交錯軸斜齒輪機構(gòu)。兩輪軸線之間的夾角∑稱為軸角

1、軸角2、點接觸，承載能力低3、相對滑動速度大，輪齒易磨損。第六節(jié)蝸桿傳動

第73頁/共103頁

蝸桿蝸輪的形成1、交錯軸斜齒輪機構(gòu)→蝸桿蝸輪2、嚙合特點：

點接觸線接觸右旋蝸桿，

頭數(shù)是從端面上看蝸桿具有的齒數(shù)Z1第六節(jié)蝸桿傳動

第74頁/共103頁蝸桿的中圓柱（分度圓柱）——過齒形中線處的圓柱在中圓柱上軸向齒厚與齒槽相等

蝸桿分度圓柱面上螺旋線的導(dǎo)程角：第75頁/共103頁1．蝸桿傳動的特點

一蝸桿傳動特點、類型和應(yīng)用

與其它傳動機構(gòu)相比，蝸桿傳動的特點是：傳動比大，在動力傳動中一般=8～100，在分度機構(gòu)中傳動比可達1000。傳動平穩(wěn)，噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，在一定條件下可以實現(xiàn)自鎖。但蝸桿傳動效率低，發(fā)熱量大，磨損較嚴(yán)重。因此，蝸輪齒圈部分常用減摩性能好的有色金屬（如青銅）制造，成本較高。第76頁/共103頁1、優(yōu)點：

①i大，機構(gòu)緊湊②傳動平穩(wěn)、無噪音。

③反行程時可自鎖，安全保護（起重機）2、缺點：

①輪齒間相對滑動速度較大，易磨損。

②效率低（最高70%）

③成本較高蝸桿：鋼，蝸輪：青銅1．蝸桿傳動的特點

第77頁/共103頁2、蝸桿蝸輪機構(gòu)的分類按蝸桿形狀分：

圓柱蝸桿機構(gòu)

環(huán)面蝸桿機構(gòu)

錐蝸桿機構(gòu)

按蝸桿齒廓曲線的形狀

阿基米德圓柱蝸桿

漸開線圓柱蝸桿延伸漸開線蝸桿

錐面包絡(luò)圓柱蝸桿

第78頁/共103頁第79頁/共103頁11-30蝸桿傳動的類型a）圓柱蝸桿傳動b）環(huán)面蝸桿傳動c）錐蝸桿傳動第80頁/共103頁二、蝸桿傳動的主要參數(shù)及尺寸計算1、模數(shù)m2、壓力角α

α=20°

標(biāo)準(zhǔn)值

25°

動力傳動中12°、15°分度傳動3、頭數(shù)Z1

Z1=1，2，4，6Z2=27~80第81頁/共103頁三、蝸桿傳動1、主平面：通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面2、在主平面內(nèi)，蝸桿傳動相當(dāng)于齒輪齒條傳動

3、正確嚙合條件：

（螺旋線方向相同、旋向相同）

第82頁/共103頁4、螺旋升角γ（導(dǎo)程角）

5、直徑系數(shù)q第83頁/共103頁6、尺寸計算

（蝸桿、蝸輪的齒頂高、齒根高、齒全高、齒頂圓直徑、齒根圓直徑可用直齒輪公式計算）

標(biāo)準(zhǔn)中心距：

第84頁/共103頁☆判定蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向：

蝸桿為左旋，蝸輪轉(zhuǎn)向為順時針第85頁/共103頁三、蝸桿傳動的受力分析第86頁/共103頁三、蝸桿傳動的受力分析

Ft1=2T1／d1=-Fa2Fa1=2T2／d2=-Ft2（11-29）

Fr1=Ft2tanα=-Fr2蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動基本相同，有膠合、磨損、疲勞點蝕和輪齒折斷。四、蝸桿傳動的失效形式及強度計算準(zhǔn)則閉式蝸桿傳動按蝸輪輪齒的齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算，按齒根彎曲疲勞強度校核，并進行熱平衡驗算；第87頁/共103頁第七節(jié)圓弧齒輪傳動

一、圓弧齒輪嚙合原理簡介第88頁/共103頁二、單圓弧齒輪的優(yōu)缺點1．優(yōu)點1）齒面接觸強度高；2）齒廓形狀對潤滑有利，傳動效率較高；3）齒面容易跑合；4）無根切，故齒數(shù)可較少，最少齒數(shù)主要受軸的強度和剛度限制。2．缺點1）對中心距及切齒深度的精度要求較高，這二者的誤差會使圓弧齒輪傳動的承載能力顯著下降；2）噪聲較大，故高速傳動中其應(yīng)用受到限制；3）通常輪齒彎曲強度較低；4）切削同一模數(shù)凸圓弧齒廓和凹圓弧齒廓需要不同的滾刀，加工成本高。第89頁/共103頁三、雙圓弧齒輪與單圓弧齒輪相比，其優(yōu)點為：

1)因是多點接觸，故使載荷分散，相應(yīng)的降低了接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。此外，由于其輪齒根部較強，故其彎曲強度有明顯的提高。

2)正因為是多點接觸，提高了傳動的平穩(wěn)性，故振動和噪聲均較小。

3)互相嚙合的一對齒輪可用同一把刀具來加工。第90頁/共103頁第八節(jié)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計與齒輪傳動潤滑

一、圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計與潤滑

二、蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計、潤滑與冷卻方法

第91頁/共103頁一、圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計與潤滑

（一）圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形狀圓柱齒輪結(jié)構(gòu)一般分為輪緣、輪轂和輪輻三部分.

1．齒輪軸

2．實心式齒輪

3．輻板式齒輪

常用的齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：第92頁/共103頁常用的齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：圖11-38齒輪軸圖11-39實心式齒輪第93頁/共103頁常用的齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：圖11-40輻板式齒輪模鍛圓柱齒輪b）自