《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件

機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失效形式及齒輪加工的基本知識(shí)。

學(xué)習(xí)目的與要求：了解齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合；掌握漸開(kāi)線圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿蝸輪的基本參數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算；了解齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件、連續(xù)傳動(dòng)條件；了解斜齒輪和錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)；了解齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇；了解漸開(kāi)線齒輪的切齒原理、根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：重點(diǎn)是掌握漸開(kāi)線圓柱齒輪的基本參數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸；了解齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇。學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，在機(jī)床和汽車變速器等機(jī)械中被普遍應(yīng)用。

齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比(兩輪瞬時(shí)角速度之比)不變，適用的圓周速度及傳遞功率的范圍較大，效率高，壽命長(zhǎng)等。不足之處是制造和安裝精度要求較高，故成本較高。

2.齒輪傳動(dòng)的類型

齒輪傳動(dòng)的類型很多，按照一對(duì)齒輪軸線的相互位置及齒向，常見(jiàn)的齒輪傳動(dòng)如圖8-1所示。8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介紹圓柱齒輪，并在此基礎(chǔ)上介紹一些其他常用類型的齒輪。

3.齒輪傳動(dòng)的基本要求

齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足下列兩項(xiàng)基本要求：

1)傳動(dòng)平穩(wěn)。傳動(dòng)平穩(wěn)即要求瞬時(shí)傳動(dòng)比(i＝ω1／ω2)恒定不變，否則主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢，會(huì)引起沖擊、振動(dòng)和噪聲，影響傳動(dòng)的質(zhì)量。

2)具有足夠的承載能力和使用壽命。齒輪要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以傳遞較大的動(dòng)力；并且還要有較長(zhǎng)的使用壽命及較小的結(jié)構(gòu)尺寸。在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的曲線有許多種，但實(shí)際上由于輪齒的加工、測(cè)量和強(qiáng)度等方面的原因，可選用的齒廓曲線僅有漸開(kāi)線、擺線、圓弧線和拋物線等幾種，其中漸開(kāi)線齒廓應(yīng)用最廣。8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒定

圖8-2所示為一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合。設(shè)兩漸開(kāi)線齒輪基圓半徑分別為rb1和rb2，兩齒廓在K點(diǎn)接觸，由于兩輪基圓的大小和安裝位置均固定不變，同一方向上的內(nèi)公切線只有一條，所以它與兩輪連心線O1O2的交點(diǎn)P必為定點(diǎn)，傳動(dòng)比為1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中，嚙合點(diǎn)沿著兩輪基圓的內(nèi)公切線N1N2移動(dòng)，N1N2為嚙合點(diǎn)的軌跡線，常稱之為嚙合線。嚙合線與兩節(jié)圓內(nèi)公切線t-t所夾的銳角α′稱為嚙合角。顯然，嚙合角α′即為節(jié)點(diǎn)P處的壓力角。兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩輪的基圓半徑已確定，則即使安裝時(shí)兩輪中心距有一些變化，根據(jù)式(8-1)可知，其傳動(dòng)比一定不變。漸開(kāi)線齒輪中心距的改變不影響傳動(dòng)比的這種性質(zhì)，稱為漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性。它給制造和安裝帶來(lái)極大的方便，也是漸開(kāi)線齒輪得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

3.嚙合時(shí)傳遞壓力的方向不變

由于一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)一定在嚙合線N1N2上，N1N2又是公法線，所以齒廓之間傳遞的壓力一定沿著公法線N1N2的方向。這表明，一對(duì)漸開(kāi)線齒輪在嚙合時(shí)，無(wú)論嚙合點(diǎn)在何處，其受力方向始終不變，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)。這是漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的又一特點(diǎn)。2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸8.3.1齒輪各部分的名稱圖8-3所示為標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪。其齒廓由形狀相同的兩反向漸開(kāi)線曲面組成。輪齒各部分的名稱及符號(hào)表示如下：8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為dk圓上齒槽間的弧長(zhǎng)稱為齒槽寬，用ek表示。

(2)齒厚沿某一直徑為dk的圓周上量得的輪齒厚度(弧長(zhǎng))稱為齒厚，用sk來(lái)表示。(3)齒距相鄰兩齒同側(cè)齒廓沿某一直徑為dk的圓周上量得的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒距，用pk表示。顯然(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為d(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為d(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da表示。

(5)齒根圓齒根圓柱面與端平面的交線稱為齒根圓，其直徑用df表示。

(6)分度圓在齒頂圓與齒根圓之間，取一個(gè)圓作為計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，稱為分度圓，其直徑和半徑分別用d和r表示。規(guī)定分度圓上的齒厚、齒槽寬、齒距、壓力角等的符號(hào)一律不加腳標(biāo)(用s、e、p、α表示)，但其他圓上的參數(shù)則必須指明是哪個(gè)圓上的參數(shù)，如基圓齒厚符號(hào)為sb、齒頂圓壓力角符號(hào)為αa等。

(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)模數(shù)m分度圓直徑d、齒距p與齒數(shù)z三者之間有如下關(guān)系：8.3.2主要參數(shù)

式中，π為無(wú)理數(shù)，為計(jì)算和測(cè)量的方便，令p/π＝m，稱為模數(shù)，并定為標(biāo)準(zhǔn)值(我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列見(jiàn)表8-1)。于是上式可改寫(xiě)為d=mz(8-3)模數(shù)m的單位為mm，是齒輪的重要參數(shù)。模數(shù)越大，則輪齒越大，各部分的尺寸也越大。(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2.優(yōu)先用第一系列，括號(hào)內(nèi)模數(shù)盡可能不用。目前有些國(guó)家采用徑節(jié)制。徑節(jié)(DP)和模數(shù)成倒數(shù)關(guān)系。徑節(jié)DP的單位為1/in?？捎孟率綄焦?jié)換算成模數(shù)m(mm)注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出。通常所說(shuō)的齒輪的壓力角，是指齒廓漸開(kāi)線在分度圓處的壓力角α。我國(guó)規(guī)定：分度圓處的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，標(biāo)準(zhǔn)值為20°。

至此，可重新給分度圓下一個(gè)完整、確切的定義：分度圓是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。

8.3.3幾何尺寸

模數(shù)、齒數(shù)和壓力角是漸開(kāi)線齒輪的三個(gè)主要參數(shù)，齒輪的幾何尺寸和齒形都與這些參數(shù)有關(guān)。為計(jì)算齒輪的全部幾何尺寸，還需知道另外兩個(gè)基本參數(shù)h*a和c*，這里h*a為齒頂高系數(shù)，表示齒頂高是模數(shù)的倍數(shù)，即齒頂高為(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙，以保證傳動(dòng)不發(fā)生干涉，同時(shí)又可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油以潤(rùn)滑齒面。沿徑向度量的這一間隙稱為頂隙，用c表示。把它表示為模數(shù)的c*倍，c*為頂隙系數(shù)，即頂隙為對(duì)于正常齒制，h*a=1，c*=0.25；對(duì)于短齒制，h*a=0.8，c*=0.3。

m、α、h*a、c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，且s＝e的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的尺寸見(jiàn)表8-2(參見(jiàn)圖8-3、圖8-4)。齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-5所示為一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合傳動(dòng)，相鄰兩齒的嚙合點(diǎn)分別為K和K′，它們都在嚙合線N1N2上。要使兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合，則必須使相鄰兩齒的同側(cè)齒廓在公法線N1N2上的距離(法向齒距pn)都等于KK′。

圖8-5正確嚙合條件

8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒輪2為從動(dòng)輪。當(dāng)兩輪的一對(duì)齒開(kāi)始嚙合時(shí)，先以主動(dòng)輪的齒根推動(dòng)從動(dòng)輪的齒頂，圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件因而起始嚙合點(diǎn)是從動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B2。隨著嚙合傳動(dòng)的進(jìn)行，輪齒嚙合點(diǎn)沿著N1N2移動(dòng)，主動(dòng)輪輪齒上的嚙合點(diǎn)逐漸向輪齒頂部移動(dòng)，而從動(dòng)輪輪齒上的嚙合點(diǎn)向輪齒根部移動(dòng)。當(dāng)嚙合傳動(dòng)進(jìn)行到主動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B1時(shí)，兩齒輪即將脫離接觸，故B1為輪齒的終止嚙合點(diǎn)。

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2應(yīng)大于或等于齒輪的基圓齒距pb。通常把B1B2與pb的比值ε稱為重合度，只要重合度ε≥1齒輪就可連續(xù)傳動(dòng)。

齒輪傳動(dòng)的重合度越大，則同時(shí)參與嚙合的輪齒越多，不僅傳動(dòng)平穩(wěn)性好，每對(duì)輪齒所分擔(dān)的載荷亦小，相對(duì)地提高了齒輪的承載能力。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪采用標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，齒數(shù)z＞12時(shí)，其重合度恒大于1。

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研究的漸開(kāi)線齒形實(shí)際上只是直齒圓柱齒輪端面的齒形，其實(shí)際齒廓是這樣形成的：如圖8-7a所示，當(dāng)與基圓柱相切的發(fā)生面S繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生面上一條與基圓柱母線CC平行的直線BB的軌跡為一漸開(kāi)線曲面(因?yàn)锽B上任一點(diǎn)的軌跡均為一條漸開(kāi)線)，對(duì)稱的兩反向漸開(kāi)線曲面即構(gòu)成了直齒圓柱齒輪的一個(gè)齒廓。

斜齒輪齒廓曲面的形成與此相仿，只是直線BB不與母線CC平行，而與它成一交角βb(圖8-8a)。當(dāng)發(fā)生面S繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，直線BB就展出一螺旋形的漸開(kāi)螺旋面，即為斜齒輪齒廓曲面。βb稱為基圓柱上的螺旋角。8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是直線接觸，接觸線均為平行于軸線的直線(圖8-7b)，因此在嚙合開(kāi)始或終了的瞬時(shí)，一對(duì)輪齒突然地沿整個(gè)齒寬同時(shí)開(kāi)始嚙合或同時(shí)脫離嚙合，從而使輪齒上所受的力具有突變性，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差。由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合過(guò)程中，除去嚙合始點(diǎn)和嚙合終點(diǎn)外，每一瞬時(shí)也是直線接觸，但各接觸線均不與軸線平行。如圖8-8b所示，各接觸線的長(zhǎng)度是變化的，從開(kāi)始嚙合到脫離嚙合的過(guò)程中，接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增到最大值，然后由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性；由于斜齒輪的螺旋形輪齒使一對(duì)輪齒的嚙合過(guò)程延長(zhǎng)、重合度增大，因此斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力大。但斜齒輪在傳動(dòng)中有軸向力Fa，為了克服這一缺點(diǎn)，可采用人字齒輪，使兩邊產(chǎn)生的軸向力Fa相互抵消。人字齒輪制造比較困難，精度較低，主要用于重型機(jī)械。由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜齒輪沿其分度圓柱面展開(kāi)(圖8-9)，這時(shí)分度圓柱面與輪齒相貫的螺旋線展開(kāi)成一條斜直線，它與軸線的夾角為β，稱為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角，簡(jiǎn)稱斜齒輪的螺旋角。β常用來(lái)表示斜齒輪輪齒的傾斜程度，一般取β＝8°～20°。

斜齒輪按其輪齒的旋向可分為右旋和左旋兩種(圖8-10)。斜齒輪旋向的判別與螺旋相同：面對(duì)軸線，若齒輪螺旋線右高左低為右旋；反之則為左旋。8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直于輪齒方向的法向齒形不同。

設(shè)pn為法向齒距，pt為端面齒距，則由圖8-9可知

pn=ptcosβ(8-8)

以mn和mt分別表示法向和端面模數(shù)，則mn=pn/π、mt=Pt/π，故

mn＝mtcosβ(8-9)

2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間有如下關(guān)系

tanαn＝tanαtcosβ(8-10)

4.齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)

斜齒輪的齒頂高和齒根高，不論從法向或端面來(lái)看都是相同的，因此

ha=h*anmn(8-11)

hf=(h*an＋c*n)mn(8-12)

式中h*an——法向齒頂高系數(shù)h*an＝1；

C*n——法向頂隙系數(shù)c*n＝0.25。C*n——法向頂隙系數(shù)c*n＝0.25。

斜齒輪的切制是順著螺旋齒槽方向進(jìn)給的，因此標(biāo)準(zhǔn)刀具的刃形參數(shù)必然與斜齒輪的法向參數(shù)相同，即法向參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)，其主要幾何尺寸計(jì)算公式見(jiàn)表8-3。5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符號(hào)計(jì)算公式模數(shù)m根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算決定，并按表8?1選取標(biāo)準(zhǔn)值。動(dòng)力傳動(dòng)中，≥2mm壓力角α取標(biāo)準(zhǔn)值，＝20°螺旋角β通常取β＝8°～20°齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于正常齒，＝1，對(duì)于短齒，＝0．8頂隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于正常齒，＝0．25，對(duì)于短齒，＝0．3全齒高h(yuǎn)

h=+=(2+)齒頂高

==齒根高

=(+)=1．25分度圓直徑d

d=z=z/cosβ齒頂圓直徑

=d+2=(z/cosβ+2)齒根圓直徑

=d-2=(z/cosβ-2．5)中心距a

a=(+)/2=(+)/2cosβ表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法向模數(shù)和法向壓力角必須分別相等，且兩輪的螺旋角必須大小相等、旋向相反(內(nèi)嚙合時(shí)旋向相同)，即式中，“-”表示旋向相反。8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)嚙合線圖。由于螺旋齒面的原因，從嚙合始點(diǎn)A到嚙合終點(diǎn)A′比直齒輪傳動(dòng)的B至B′要長(zhǎng)，f=btanβ，b為齒寬。分析表明，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度可表達(dá)為

ε＝εα＋εβ(8-14)

式中，εα為端面重合度，其大小與同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相同；εβ為縱向重合度，εβ=btanβ/pt?？傊睾隙圈烹S著β的增大而增加。

總重合度β可用公式計(jì)算或查線圖求得(詳見(jiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》)。8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，必須知道斜齒輪法向齒形。如圖8-12所示，過(guò)斜齒輪分度圓上一點(diǎn)P作輪齒的法向剖面n-n，該平面與分度圓柱面的交線為一橢圓，以橢圓在P點(diǎn)的曲率半徑ρ為分度圓半徑，以斜齒輪的法向模數(shù)mn為模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)壓力角αn作一直齒圓柱齒輪，其齒形最接近于法向齒形，則稱這一假想的直齒圓柱齒輪為該斜齒輪的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為該斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，用zv表示，故式中z——斜齒輪的齒數(shù)。

選擇銑刀號(hào)碼或進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)要用到當(dāng)量齒數(shù)zv。8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6.1輪齒的失效形式齒輪失效多發(fā)生在輪齒上。研究失效有助于建立齒輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和提出防止或減緩失效的措施。輪齒的主要失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合及齒面塑性變形等，現(xiàn)分述如下。

1.輪齒折斷

齒輪工作時(shí)，輪齒根部將產(chǎn)生相當(dāng)大的交變彎曲應(yīng)力，并且在齒根的過(guò)渡圓角處存在較大的應(yīng)力集中。因此，在載荷多次作用下，當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)彎曲疲勞極限時(shí)，將產(chǎn)生疲勞裂紋(圖8-13)。隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，最終將引起輪齒折斷，這種折斷稱為彎曲疲勞折斷。圖8-14所示為齒輪軸實(shí)物輪齒折斷的失效情況。8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為提高齒輪抗折斷的能力，可采用提高材料的疲勞強(qiáng)度和輪齒心部的韌性、加大齒根圓角半徑、提高齒面制造精度、增大模數(shù)以加大齒根厚度、進(jìn)行齒面噴丸處理等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕出現(xiàn)裂紋，加之潤(rùn)滑油滲入裂紋進(jìn)行擠壓，加速了裂紋的擴(kuò)展，從而導(dǎo)致齒面金屬以甲殼狀的小微粒剝落，形成麻點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕是潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)中常見(jiàn)的失效形式。疲勞點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。圖8-15所示為斜齒輪點(diǎn)蝕的實(shí)際失效情況。

齒面出現(xiàn)點(diǎn)蝕后，會(huì)因齒面不平滑而引起傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失效。為防止過(guò)早出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕，可采用增大齒輪直徑、提高齒面硬度、減小齒圖8-16齒輪的膠合面的表面粗糙度值和增加潤(rùn)滑油的粘度等方法。2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很大，相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦使齒面工作區(qū)的局部瞬時(shí)溫度很高，致使齒面間的油膜破裂，造成齒面金屬直接接觸并相互粘連。當(dāng)兩齒面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，較軟齒面的金屬沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋狀，這種現(xiàn)象稱為膠合。圖8-16所示為齒輪膠合的實(shí)際失效情況。

膠合破壞了正常的齒廓，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失效。為防止膠合的產(chǎn)生，可采用良好的潤(rùn)滑方式、限制油溫和采用含有抗膠合添加劑的合成潤(rùn)滑油等方法；也可采用不同材料制造配對(duì)齒輪，或一對(duì)齒輪采用同種材料不同硬度的方法。3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合

4.齒面磨損

由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，引起齒面的摩擦磨損。在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，往往因灰塵、金屬屑等進(jìn)入圖8-17輪齒磨損

齒面間而引起磨粒性磨損；在閉式齒輪傳動(dòng)中，因潤(rùn)滑油不潔，或因新齒輪跑合后未予清洗，含有金屬屑或其他硬質(zhì)微粒的污染潤(rùn)滑油，也可引起傳動(dòng)的磨粒磨損。圖8-17所示為輪齒磨損的實(shí)際失效情況。

磨損使齒廓失去漸開(kāi)線形狀，從而引起傳動(dòng)的沖擊、振動(dòng)；輪齒磨損使齒根削弱，從而造成輪齒過(guò)載折斷。為防止過(guò)快磨損，可采用保證工作環(huán)境清潔、定期更換潤(rùn)滑油、提高齒面硬度、加大模數(shù)以增大齒厚等方法。

4.齒面磨損

由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，引起齒面的摩擦磨損

4.齒面磨損

由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，引起齒面的摩擦磨損圖8-17輪齒磨損圖8-17輪齒磨損圖8-17輪齒磨損圖8-17輪齒磨損5.齒面塑性變形

在過(guò)大的應(yīng)力作用下，輪齒材料因屈服而產(chǎn)生塑性變形，致使嚙合不平穩(wěn)，因此噪聲和振動(dòng)增大，破壞了齒輪的正常嚙合傳動(dòng)。這種失效常發(fā)生在有大的過(guò)載、頻繁起動(dòng)和齒面硬度較低的齒輪上。圖8-18a所示為齒面塑性變形的機(jī)理，圖8-18b所示為主動(dòng)輪齒面下凹的實(shí)際失效情況，圖8-18c所示為從動(dòng)輪齒面凸起的實(shí)際失效情況。

為防止齒面塑性變形，可通過(guò)提高齒面硬度或采用較高粘度的潤(rùn)滑油等方法來(lái)解決。5.齒面塑性變形

在過(guò)大的應(yīng)力作用下，輪齒材料因屈服而產(chǎn)生塑5.齒面塑性變形

在過(guò)大的應(yīng)力作用下，輪齒材料因屈服而產(chǎn)生塑《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.6.2齒輪常用材料及其熱處理

常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，其次是鑄鋼和鑄鐵。除尺寸較小的普通用途的齒輪采用圓軋鋼外，大多數(shù)齒輪都采用鍛鋼制造；對(duì)形狀復(fù)雜、直徑較大(d≥500mm)和不易鍛造的齒輪，可采用鑄鋼；傳遞功率不大、低速、無(wú)沖擊及開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中的齒輪，可選用灰鑄鐵。

非鐵金屬僅用于制造有特殊要求(如耐腐蝕、防磁性等)的齒輪。8.6.2齒輪常用材料及其熱處理

常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼8.6.2齒輪常用材料及其熱處理

常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼對(duì)高速、輕載及精度要求不高的齒輪，為減小噪聲，也可采用非金屬材料(如塑料、尼龍、夾布膠木等)做成小齒輪，大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。

對(duì)于軟齒面(硬度小于350HBW)齒輪，可以在熱處理后切齒，其制造容易、成本較低，常用于對(duì)傳動(dòng)尺寸無(wú)嚴(yán)格限制的一般傳動(dòng)。常用的齒輪材料有35鋼、45鋼、35SiMn、40Cr等，其熱處理方法為調(diào)質(zhì)或正火處理，切齒后的公差等級(jí)一般為IT8，精切時(shí)可達(dá)IT7。為了便于切齒和防止刀具切削刃不致迅速磨損變鈍，調(diào)質(zhì)處理后的硬度一般不超過(guò)280～300HBW。

由于小齒輪齒根強(qiáng)度較弱，轉(zhuǎn)速較高，其齒面接觸承載次數(shù)較多，故當(dāng)兩齒輪材料及熱處理相同時(shí)，小齒輪的損壞概率高于大齒輪。在傳動(dòng)中，為使大、小齒輪的壽命接近，常使小齒輪齒面硬度比大齒輪高出30～50HBW，傳動(dòng)比大時(shí)，其硬度差還可更大些。對(duì)高速、輕載及精度要求不高的齒輪，為減小噪聲，也可采用非金屬對(duì)高速、輕載及精度要求不高的齒輪，為減小噪聲，也可采用非金屬硬齒面(硬度大于350HBW)齒輪通常是在調(diào)質(zhì)后切齒，然后進(jìn)行表面硬化處理。有的齒輪在硬化處理后還要進(jìn)行精加工(如磨齒、珩齒等)，故調(diào)質(zhì)后的切齒應(yīng)留有適當(dāng)?shù)募庸び嗔?。硬齒面主要用于高速、重載或要求結(jié)構(gòu)緊湊等重要傳動(dòng)中。表面硬化處理常采用表面淬火(一般用于中碳鋼或中碳合金鋼)、滲碳淬火(常用于低碳合金鋼)、滲氮處理(用于含鉻、鉬、鋁等合金元素的滲氮鋼)等。

常用的齒輪材料、熱處理后的硬度及其應(yīng)用范圍，可參見(jiàn)表8-4。硬齒面(硬度大于350HBW)齒輪通常是在調(diào)質(zhì)后切齒，然后進(jìn)硬齒面(硬度大于350HBW)齒輪通常是在調(diào)質(zhì)后切齒，然后進(jìn)《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.7錐齒輪傳動(dòng)8.7.1錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)錐齒輪用于軸線相交的傳動(dòng)，兩軸交角Σ可由傳動(dòng)要求確定，常用的軸交角Σ＝90°(圖8-19)。錐齒輪的特點(diǎn)是輪齒分布在圓錐面上，輪齒的齒形從大端到小端逐漸縮小。錐齒輪的輪齒有直齒、斜齒和曲線齒三種類型，其中直齒錐齒輪應(yīng)用較廣。本節(jié)僅介紹常用的軸交角Σ＝90°的直齒錐齒輪傳動(dòng)。8.7錐齒輪傳動(dòng)8.7錐齒輪傳動(dòng)8.7錐齒輪傳動(dòng)8.7.2直齒錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸

圖8-20所示為一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪，其節(jié)圓錐與分度圓錐重合，軸交角Σ＝δ1＋δ2＝90°。

由于大端輪齒尺寸大，計(jì)算和測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差小，同時(shí)也便于確定齒輪外部尺寸，所以定義大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。模數(shù)m由表8-5查取，壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)h*an＝l，頂隙系數(shù)c*n＝0.2。8.7.2直齒錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸

圖8-20所示為一8.7.2直齒錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸

圖8-20所示為一標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的幾何尺寸如圖8-20所示，計(jì)算公式見(jiàn)表8-6(Σ＝δ1＋δ2＝90°)

標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的幾何尺寸如圖8-20所示，計(jì)算公式見(jiàn)表8-6標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的幾何尺寸如圖8-20所示，計(jì)算公式見(jiàn)表8-6一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的正確嚙合條件為：兩輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，即一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的正確嚙合條件為：兩輪大端的模數(shù)和壓力角分一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪的正確嚙合條件為：兩輪大端的模數(shù)和壓力角分圖8-19錐齒輪傳動(dòng)圖8-19錐齒輪傳動(dòng)圖8-19錐齒輪傳動(dòng)圖8-19錐齒輪傳動(dòng)圖8-20錐齒輪的幾何尺寸圖8-20錐齒輪的幾何尺寸圖8-20錐齒輪的幾何尺寸圖8-20錐齒輪的幾何尺寸《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.7.3直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

直齒錐齒輪的齒廓曲線為空間的球面漸開(kāi)線。由于球面無(wú)法展開(kāi)為平面，這給設(shè)計(jì)計(jì)算及制造帶來(lái)不便，故采用近似方法來(lái)解決。

圖8-21所示為錐齒輪的軸向剖視圖，大端球面齒廓與軸向剖面的交線為圓弧acb，過(guò)c點(diǎn)作切線與軸線交于O′，以O(shè)′O為母線，繞軸線旋轉(zhuǎn)所得的與球面齒廓相切的圓錐體，稱為背錐。投影在背錐面上的齒形可近似代替大端球面上的齒形。將背錐展開(kāi)，形成一個(gè)平面扇形齒輪；如將此扇形齒輪補(bǔ)足為完整的齒輪，則所得的平面齒輪稱為直齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪。當(dāng)量齒輪分度圓直徑用dv表示，其模數(shù)為大端模數(shù)，壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，所得齒數(shù)zv稱為當(dāng)量齒數(shù)。8.7.3直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

直齒錐齒輪的齒廓曲線為空間的8.7.3直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

直齒錐齒輪的齒廓曲線為空間的當(dāng)量齒數(shù)zv與實(shí)際齒數(shù)z的關(guān)系為式中δ——分度圓錐角。

用成形法銑制錐齒輪時(shí)，銑刀號(hào)碼應(yīng)按當(dāng)量齒數(shù)zv選取。當(dāng)量齒數(shù)zv與實(shí)際齒數(shù)z的關(guān)系為式中δ——分度圓錐角。

用成當(dāng)量齒數(shù)zv與實(shí)際齒數(shù)z的關(guān)系為式中δ——分度圓錐角。

用成圖8-21背錐與當(dāng)量齒輪圖8-21背錐與當(dāng)量齒輪圖8-21背錐與當(dāng)量齒輪圖8-21背錐與當(dāng)量齒輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，常用于傳遞空間兩垂直交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力(圖8-22)。通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，常用于傳遞空間蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，常用于傳遞空間根據(jù)外形不同，蝸桿分為圓柱蝸桿(圖8-22a)、環(huán)面蝸桿(圖8-22b)和錐面蝸桿(圖8-22c)三類。圓柱蝸桿制造簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，本節(jié)僅介紹圓柱蝸桿。圓柱蝸桿按其齒廓形狀不同，可分為阿基米德(ZA)蝸桿(又稱普通蝸桿)，漸開(kāi)線(ZI)蝸桿和延伸漸開(kāi)線(ZN)蝸桿。本節(jié)僅介紹常用的阿基米德蝸桿。

按螺旋方向不同，蝸桿可分為右旋和左旋，一般多用右旋。蝸桿的常用頭數(shù)z1=1～6。

蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、可以自鎖等優(yōu)點(diǎn)。但因齒面間存在較大的滑動(dòng)速度。因此摩擦損耗大，傳動(dòng)效率低，一般為0.7～0.9。自鎖時(shí)，效率僅為0.4左右，故蝸桿傳動(dòng)只適用于功率不太大的場(chǎng)合。根據(jù)外形不同，蝸桿分為圓柱蝸桿(圖8-22a)、環(huán)面蝸桿(圖根據(jù)外形不同，蝸桿分為圓柱蝸桿(圖8-22a)、環(huán)面蝸桿(圖8.8.2蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸

1.蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)

(1)模數(shù)m、壓力角α和齒距p如圖8-23所示，在垂直于蝸輪軸線且通過(guò)蝸桿軸線的中間平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪的嚙合就如同齒條與齒輪的嚙合。為了加工方便，規(guī)定中間平面上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，即蝸桿的軸向參數(shù)(下角標(biāo)a1)與蝸輪的端面參數(shù)(下角標(biāo)t2)分別相等，即8.8.2蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸

1.蝸桿傳動(dòng)的基本參8.8.2蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸

1.蝸桿傳動(dòng)的基本參圖8-23蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸圖8-23蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸圖8-23蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸圖8-23蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸(2)蝸桿分度圓直徑d1由于蝸輪是用相當(dāng)于蝸桿的滾刀來(lái)加工的，為限制蝸輪滾刀的數(shù)量，將蝸桿分度圓直徑規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，其值與模數(shù)m匹配，見(jiàn)表8-7。(2)蝸桿分度圓直徑d1由于蝸輪是用相當(dāng)于蝸桿的滾刀來(lái)加工的(2)蝸桿分度圓直徑d1由于蝸輪是用相當(dāng)于蝸桿的滾刀來(lái)加工的注：括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用。分度圓直徑d1與模數(shù)的比值，稱為蝸桿直徑系數(shù)，用q表示注：括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用。分度圓直徑d1與模數(shù)的比值，稱注：括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用。分度圓直徑d1與模數(shù)的比值，稱雖然直徑系數(shù)q為導(dǎo)出值，但因它可方便地表征蝸桿的剛性，因此在設(shè)計(jì)中常用到。

(3)蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角γ將蝸桿分度圓柱展開(kāi)如圖8-24所示，得到蝸桿分度圓上的導(dǎo)程角γ，由圖可知如欲提高傳動(dòng)的效率，γ可取較大值；如果傳動(dòng)要求自鎖，則應(yīng)使γ<3°30′。雖然直徑系數(shù)q為導(dǎo)出值，但因它可方便地表征蝸桿的剛性，因此在雖然直徑系數(shù)q為導(dǎo)出值，但因它可方便地表征蝸桿的剛性，因此在圖8-24蝸桿分度圓上螺旋的導(dǎo)程角γ圖8-24蝸桿分度圓上螺旋的導(dǎo)程角γ圖8-24蝸桿分度圓上螺旋的導(dǎo)程角γ圖8-24蝸桿分度圓表8-8蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)中心距(摘自GB/T10085—1988)(單位：mm)40506380100125160（180）200（225）250（280）315（335）400(450）500(4)中心距a對(duì)于普通圓柱蝸桿傳動(dòng)，其中心距尾數(shù)應(yīng)取為0mm或5mm；標(biāo)準(zhǔn)蝸桿減速器的中心距應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表8-8。表8-8蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)中心距(摘自GB/T10085—1表8-8蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)中心距(摘自GB/T10085—1(5)蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1的選擇與傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率及制造的難易程度等有關(guān)。對(duì)于傳動(dòng)比大或要求自鎖的蝸桿傳動(dòng)，常取z1=1；為了提高傳動(dòng)效率，z1可取較大值，但加工難度增加，故常取z1為1、2、4、6。蝸輪齒數(shù)z2常在27～80范圍內(nèi)選取。z2<27的蝸輪加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生根切，z2>80后，會(huì)使蝸輪尺寸過(guò)大及蝸桿軸的剛度下降。z1、z2的推薦值可參見(jiàn)表8-9。(5)蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1的選擇與傳動(dòng)比、(5)蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù)z2蝸桿頭數(shù)z1的選擇與傳動(dòng)比、表8-9各種傳動(dòng)比時(shí)推薦的、值i5～67～89～1314～2425～2728～40＞40643～42～32～31～2129～3628～3227～5228～7250～8128～80＞40表8-9各種傳動(dòng)比時(shí)推薦的、值i5～67～89～131表8-9各種傳動(dòng)比時(shí)推薦的、值i5～67～89～1312.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要幾何尺寸的計(jì)算公式見(jiàn)表8-10。表8-10普通蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸的計(jì)算公式2.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要幾何尺2.普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸

普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要幾何尺《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.9圓柱齒輪結(jié)構(gòu)介紹

齒輪的結(jié)構(gòu)與其尺寸、制造方法、生產(chǎn)批量有關(guān)。

1.齒輪軸

對(duì)于齒頂圓直徑不大或直徑與相配軸直徑相差很小的鋼制齒輪，一般情況下，當(dāng)齒根圓與鍵槽頂部的距離δ較小，圓柱齒輪δ＜2.5m時(shí)，可將齒輪與軸制成一體，稱為齒輪軸，如圖8-25所示。8.9圓柱齒輪結(jié)構(gòu)介紹

齒輪的結(jié)構(gòu)與其尺寸、制造方法、生產(chǎn)批8.9圓柱齒輪結(jié)構(gòu)介紹

齒輪的結(jié)構(gòu)與其尺寸、制造方法、生產(chǎn)批《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件2.實(shí)心式齒輪

圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(da<200mm)對(duì)于齒頂圓直徑da≤200mm的中、小尺寸的鋼制齒輪，一般常采用鍛造毛坯的實(shí)心式結(jié)構(gòu)，實(shí)心式圓柱齒輪如圖8-26所示。2.實(shí)心式齒輪

圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(da<200mm)2.實(shí)心式齒輪

圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(da<200mm)圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(<200mm)圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(<200mm)圖8-26實(shí)心式圓柱齒輪(<200mm)圖8-26實(shí)心3.腹板式齒輪

對(duì)于齒頂圓直徑da≤500mm的較大尺寸的齒輪，為減輕質(zhì)量和節(jié)約材料，常制成腹板式結(jié)構(gòu)。腹板式齒輪一般采用鍛造毛坯，板式圓柱齒輪結(jié)構(gòu)如圖8-27所示。3.腹板式齒輪

對(duì)于齒頂圓直徑da≤500mm的較大尺寸的齒3.腹板式齒輪

對(duì)于齒頂圓直徑da≤500mm的較大尺寸的齒圖8-27腹板式圓柱齒輪(≤500mm)圖8-27腹板式圓柱齒輪(≤500mm)圖8-27腹板式圓柱齒輪(≤500mm)圖8-27腹板圖8-28輪輻式齒輪(=400~1000mm)圖8-28輪輻式齒輪(=400~1000mm)圖8-28輪輻式齒輪(=400~1000mm)圖8-284.輪輻式齒輪

當(dāng)齒頂圓直徑da=400～1000mm時(shí)，齒輪毛坯因受鍛造設(shè)備的限制，往往改用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成輪輻式結(jié)構(gòu)(圖8-28)。1.成形法

成形法就是在普通銑床上，用與齒廓形狀相同的成形銑刀進(jìn)行銑削加工。圖8-29a所示為用盤(pán)狀銑刀加工齒輪，圖8-29b所示為用指狀銑刀加工齒輪。

4.輪輻式齒輪

當(dāng)齒頂圓直徑da=400～1000mm時(shí)，齒4.輪輻式齒輪

當(dāng)齒頂圓直徑da=400～1000mm時(shí)，齒漸開(kāi)線的形狀是由基圓半徑rb的大小決定的。由rb=rcosα=(mzcosα)/2可知，在模數(shù)m和壓力角α相同的情況下，不同的齒數(shù)z就有不同的齒形，即加工不同m、α和z的齒輪，理論上就應(yīng)有不同的銑刀，這當(dāng)然是不實(shí)際的。為了控制銑刀的數(shù)量，對(duì)于同一m和α的銑刀只備有八把，每把銑刀可銑一定齒數(shù)范圍的齒輪，見(jiàn)表8-11。8.10漸開(kāi)線齒輪的切齒原理8.10.1漸開(kāi)線齒輪的加工方法漸開(kāi)線齒輪的加工方法很多，如鑄造、模鍛、熱軋、切削加工等，其中最常用的是切削加工方法。切削加工可分為兩種類型：成形法與展成法。這里簡(jiǎn)單介紹二者的工作原理。

漸開(kāi)線的形狀是由基圓半徑rb的大小決定的。由rb=rcosα漸開(kāi)線的形狀是由基圓半徑rb的大小決定的。由rb=rcosα《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件圖8-29成形法加工齒輪圖8-29成形法加工齒輪圖8-29成形法加工齒輪圖8-29成形法加工齒輪《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件由于成形法是用一把銑刀加工不同齒數(shù)的齒輪，齒廓存在一定的誤差，加工精度低；又因切齒不連續(xù)，生產(chǎn)效率低，故不宜用于成批生產(chǎn)。成形法常用于齒輪修配和大模數(shù)齒輪的單件生產(chǎn)中。低精度的錐齒輪也常用成形法來(lái)加工。

2.展成法

展成法加工是利用一對(duì)齒輪(或齒輪與齒條)嚙合時(shí)，其共扼齒廓互為包絡(luò)的原理來(lái)切齒的。如工廠里常用的插齒、滾齒、剃齒、磨齒等加工方法，都屬展成法，其中剃齒和磨齒為精加工方法。

(1)插齒圖8-30a所示為用齒輪插刀加工齒輪的情形。插齒時(shí)，插刀與輪坯按一對(duì)齒輪嚙合關(guān)系作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)插刀沿輪坯的軸線作上下的切削運(yùn)動(dòng)，這樣，插刀切削刃相對(duì)于輪坯的各個(gè)位置所組成的包絡(luò)線(圖8-30b)即為被加工齒輪的齒廓。由于成形法是用一把銑刀加工不同齒數(shù)的齒輪，齒廓存在一定的誤差由于成形法是用一把銑刀加工不同齒數(shù)的齒輪，齒廓存在一定的誤差《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件當(dāng)齒輪插刀的齒數(shù)增加到無(wú)窮多時(shí)，其基圓半徑變?yōu)闊o(wú)窮大，則齒輪插刀演變成齒條插刀。如圖8-31所示，在加工時(shí)，插刀沿輪坯軸線作上下的切削運(yùn)動(dòng)和讓刀運(yùn)動(dòng)，輪坯件轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，齒條插刀切削刃相對(duì)于輪坯的各個(gè)位置所組成的包絡(luò)線即為被加工齒輪的齒廓。

(2)滾齒用齒條刀具加工齒輪為斷續(xù)切削，生產(chǎn)效率較低。滾齒是利用滾刀在滾齒機(jī)上加工齒輪的(圖8-32)。在垂直于輪坯軸線并通過(guò)滾刀軸線的主剖面內(nèi)，刀具與輪坯相當(dāng)于齒條(刀具刃形)與齒輪的嚙合。滾齒加工過(guò)程接近于連續(xù)過(guò)程，故生產(chǎn)效率較高。當(dāng)齒輪插刀的齒數(shù)增加到無(wú)窮多時(shí)，其基圓半徑變?yōu)闊o(wú)窮大，則齒輪當(dāng)齒輪插刀的齒數(shù)增加到無(wú)窮多時(shí)，其基圓半徑變?yōu)闊o(wú)窮大，則齒輪圖8-31用齒條插刀加工齒輪圖8-31用齒條插刀加工齒輪圖8-31用齒條插刀加工齒輪圖8-31用齒條插刀加工齒輪圖8-32用齒輪滾刀加工齒輪圖8-32用齒輪滾刀加工齒輪圖8-32用齒輪滾刀加工齒輪圖8-32用齒輪滾刀加工齒輪8.10.2根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)

當(dāng)用展成法加工齒輪時(shí)，如果齒數(shù)太少，則刀具的齒頂會(huì)將輪坯的根部過(guò)多地切去，如圖8-33a所示，這種現(xiàn)象稱為根切現(xiàn)象。輪齒根切后，齒根抗彎強(qiáng)度削弱，還會(huì)切去齒根部分的漸開(kāi)線，使一對(duì)輪齒的嚙合過(guò)程縮短，降低重合度，從而影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。

用齒條插刀或齒輪滾刀加工齒輪時(shí)，當(dāng)α=20°、h*a＝1時(shí)，由圖8-33b可推得不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)為8.10.2根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)

當(dāng)用展成法加工齒輪時(shí)，如果齒8.10.2根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)

當(dāng)用展成法加工齒輪時(shí)，如果齒對(duì)于斜齒圓柱齒輪，由于其當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos3β,因此在當(dāng)量齒輪不發(fā)生根切時(shí)的最少齒數(shù)zvmin=17時(shí)，zmin=17cos3β＜17，即只要取適當(dāng)?shù)摩陆?，就可以使斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)減少。

標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)為zvmin=zvmincosδ＝17cosδ。對(duì)于斜齒圓柱齒輪，由于其當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos3β,因此在對(duì)于斜齒圓柱齒輪，由于其當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos3β,因此在《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****機(jī)械基礎(chǔ)參賽選手：*****第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

第8章齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)

學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失效形式及齒輪加工的基本知識(shí)。

學(xué)習(xí)目的與要求：了解齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合；掌握漸開(kāi)線圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿蝸輪的基本參數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算；了解齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件、連續(xù)傳動(dòng)條件；了解斜齒輪和錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)；了解齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇；了解漸開(kāi)線齒輪的切齒原理、根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：重點(diǎn)是掌握漸開(kāi)線圓柱齒輪的基本參數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸；了解齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇。學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失學(xué)習(xí)目的與要求

主要內(nèi)容：本章主要介紹齒輪傳動(dòng)的有關(guān)知識(shí)、失8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，在機(jī)床和汽車變速器等機(jī)械中被普遍應(yīng)用。

齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比(兩輪瞬時(shí)角速度之比)不變，適用的圓周速度及傳遞功率的范圍較大，效率高，壽命長(zhǎng)等。不足之處是制造和安裝精度要求較高，故成本較高。

2.齒輪傳動(dòng)的類型

齒輪傳動(dòng)的類型很多，按照一對(duì)齒輪軸線的相互位置及齒向，常見(jiàn)的齒輪傳動(dòng)如圖8-1所示。8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣8.1概述

1.齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介紹圓柱齒輪，并在此基礎(chǔ)上介紹一些其他常用類型的齒輪。

3.齒輪傳動(dòng)的基本要求

齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足下列兩項(xiàng)基本要求：

1)傳動(dòng)平穩(wěn)。傳動(dòng)平穩(wěn)即要求瞬時(shí)傳動(dòng)比(i＝ω1／ω2)恒定不變，否則主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢，會(huì)引起沖擊、振動(dòng)和噪聲，影響傳動(dòng)的質(zhì)量。

2)具有足夠的承載能力和使用壽命。齒輪要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以傳遞較大的動(dòng)力；并且還要有較長(zhǎng)的使用壽命及較小的結(jié)構(gòu)尺寸。在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介在各類齒輪傳動(dòng)中，最基本、應(yīng)用最多的是圓柱齒輪。本章將重點(diǎn)介8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的曲線有許多種，但實(shí)際上由于輪齒的加工、測(cè)量和強(qiáng)度等方面的原因，可選用的齒廓曲線僅有漸開(kāi)線、擺線、圓弧線和拋物線等幾種，其中漸開(kāi)線齒廓應(yīng)用最廣。8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的8.2漸開(kāi)線齒輪齒廓的選擇與傳動(dòng)特點(diǎn)

理論上可作為齒輪齒廓的1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒定

圖8-2所示為一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合。設(shè)兩漸開(kāi)線齒輪基圓半徑分別為rb1和rb2，兩齒廓在K點(diǎn)接觸，由于兩輪基圓的大小和安裝位置均固定不變，同一方向上的內(nèi)公切線只有一條，所以它與兩輪連心線O1O2的交點(diǎn)P必為定點(diǎn)，傳動(dòng)比為1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒1.漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)比恒定不變

圖8-2漸開(kāi)線齒廓滿足傳動(dòng)比恒兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中，嚙合點(diǎn)沿著兩輪基圓的內(nèi)公切線N1N2移動(dòng)，N1N2為嚙合點(diǎn)的軌跡線，常稱之為嚙合線。嚙合線與兩節(jié)圓內(nèi)公切線t-t所夾的銳角α′稱為嚙合角。顯然，嚙合角α′即為節(jié)點(diǎn)P處的壓力角。兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中兩齒廓嚙合時(shí)的接觸點(diǎn)又稱為嚙合點(diǎn)。顯然漸開(kāi)線齒輪在嚙合過(guò)程中《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩輪的基圓半徑已確定，則即使安裝時(shí)兩輪中心距有一些變化，根據(jù)式(8-1)可知，其傳動(dòng)比一定不變。漸開(kāi)線齒輪中心距的改變不影響傳動(dòng)比的這種性質(zhì)，稱為漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性。它給制造和安裝帶來(lái)極大的方便，也是漸開(kāi)線齒輪得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

3.嚙合時(shí)傳遞壓力的方向不變

由于一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)一定在嚙合線N1N2上，N1N2又是公法線，所以齒廓之間傳遞的壓力一定沿著公法線N1N2的方向。這表明，一對(duì)漸開(kāi)線齒輪在嚙合時(shí)，無(wú)論嚙合點(diǎn)在何處，其受力方向始終不變，從而使傳動(dòng)平穩(wěn)。這是漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的又一特點(diǎn)。2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩2.漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中心距的可分性

當(dāng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪制成后，兩8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸8.3.1齒輪各部分的名稱圖8-3所示為標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪。其齒廓由形狀相同的兩反向漸開(kāi)線曲面組成。輪齒各部分的名稱及符號(hào)表示如下：8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸8.3漸開(kāi)線圓柱齒輪的主要參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪圖8-?4內(nèi)齒輪(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為dk圓上齒槽間的弧長(zhǎng)稱為齒槽寬，用ek表示。

(2)齒厚沿某一直徑為dk的圓周上量得的輪齒厚度(弧長(zhǎng))稱為齒厚，用sk來(lái)表示。(3)齒距相鄰兩齒同側(cè)齒廓沿某一直徑為dk的圓周上量得的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒距，用pk表示。顯然(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為d(1)齒槽及齒槽寬相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，某一直徑為d(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da表示。

(5)齒根圓齒根圓柱面與端平面的交線稱為齒根圓，其直徑用df表示。

(6)分度圓在齒頂圓與齒根圓之間，取一個(gè)圓作為計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，稱為分度圓，其直徑和半徑分別用d和r表示。規(guī)定分度圓上的齒厚、齒槽寬、齒距、壓力角等的符號(hào)一律不加腳標(biāo)(用s、e、p、α表示)，但其他圓上的參數(shù)則必須指明是哪個(gè)圓上的參數(shù)，如基圓齒厚符號(hào)為sb、齒頂圓壓力角符號(hào)為αa等。

(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da(4)齒頂圓齒頂圓柱面與端平面的交線稱為齒頂圓，其直徑用da(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)模數(shù)m分度圓直徑d、齒距p與齒數(shù)z三者之間有如下關(guān)系：8.3.2主要參數(shù)

式中，π為無(wú)理數(shù)，為計(jì)算和測(cè)量的方便，令p/π＝m，稱為模數(shù)，并定為標(biāo)準(zhǔn)值(我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列見(jiàn)表8-1)。于是上式可改寫(xiě)為d=mz(8-3)模數(shù)m的單位為mm，是齒輪的重要參數(shù)。模數(shù)越大，則輪齒越大，各部分的尺寸也越大。(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)(1)齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)，稱為齒數(shù)，用z表示。

(2)注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2.優(yōu)先用第一系列，括號(hào)內(nèi)模數(shù)盡可能不用。目前有些國(guó)家采用徑節(jié)制。徑節(jié)(DP)和模數(shù)成倒數(shù)關(guān)系。徑節(jié)DP的單位為1/in?？捎孟率綄焦?jié)換算成模數(shù)m(mm)注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2注：1.本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù)。

2(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出。通常所說(shuō)的齒輪的壓力角，是指齒廓漸開(kāi)線在分度圓處的壓力角α。我國(guó)規(guī)定：分度圓處的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，標(biāo)準(zhǔn)值為20°。

至此，可重新給分度圓下一個(gè)完整、確切的定義：分度圓是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。

8.3.3幾何尺寸

模數(shù)、齒數(shù)和壓力角是漸開(kāi)線齒輪的三個(gè)主要參數(shù)，齒輪的幾何尺寸和齒形都與這些參數(shù)有關(guān)。為計(jì)算齒輪的全部幾何尺寸，還需知道另外兩個(gè)基本參數(shù)h*a和c*，這里h*a為齒頂高系數(shù)，表示齒頂高是模數(shù)的倍數(shù)，即齒頂高為(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出(3)壓力角任意圓上的壓力角αk可用cosα=rb/rk算出齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙，以保證傳動(dòng)不發(fā)生干涉，同時(shí)又可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油以潤(rùn)滑齒面。沿徑向度量的這一間隙稱為頂隙，用c表示。把它表示為模數(shù)的c*倍，c*為頂隙系數(shù)，即頂隙為對(duì)于正常齒制，h*a=1，c*=0.25；對(duì)于短齒制，h*a=0.8，c*=0.3。

m、α、h*a、c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，且s＝e的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的尺寸見(jiàn)表8-2(參見(jiàn)圖8-3、圖8-4)。齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙齒輪嚙合時(shí)，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-5所示為一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合傳動(dòng)，相鄰兩齒的嚙合點(diǎn)分別為K和K′，它們都在嚙合線N1N2上。要使兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合，則必須使相鄰兩齒的同側(cè)齒廓在公法線N1N2上的距離(法向齒距pn)都等于KK′。

圖8-5正確嚙合條件

8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-8.4標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)8.4.1正確嚙合條件圖8-《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒輪2為從動(dòng)輪。當(dāng)兩輪的一對(duì)齒開(kāi)始嚙合時(shí)，先以主動(dòng)輪的齒根推動(dòng)從動(dòng)輪的齒頂，圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件因而起始嚙合點(diǎn)是從動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B2。隨著嚙合傳動(dòng)的進(jìn)行，輪齒嚙合點(diǎn)沿著N1N2移動(dòng)，主動(dòng)輪輪齒上的嚙合點(diǎn)逐漸向輪齒頂部移動(dòng)，而從動(dòng)輪輪齒上的嚙合點(diǎn)向輪齒根部移動(dòng)。當(dāng)嚙合傳動(dòng)進(jìn)行到主動(dòng)輪的齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B1時(shí)，兩齒輪即將脫離接觸，故B1為輪齒的終止嚙合點(diǎn)。

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒

8.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件

如圖8-6所示，齒輪1為主動(dòng)輪，齒

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2應(yīng)大于或等于齒輪的基圓齒距pb。通常把B1B2與pb的比值ε稱為重合度，只要重合度ε≥1齒輪就可連續(xù)傳動(dòng)。

齒輪傳動(dòng)的重合度越大，則同時(shí)參與嚙合的輪齒越多，不僅傳動(dòng)平穩(wěn)性好，每對(duì)輪齒所分擔(dān)的載荷亦小，相對(duì)地提高了齒輪的承載能力。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪采用標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，齒數(shù)z＞12時(shí)，其重合度恒大于1。

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2

根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：兩齒輪的實(shí)際嚙合線B1B2圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件圖8-6連續(xù)傳動(dòng)條件8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研究的漸開(kāi)線齒形實(shí)際上只是直齒圓柱齒輪端面的齒形，其實(shí)際齒廓是這樣形成的：如圖8-7a所示，當(dāng)與基圓柱相切的發(fā)生面S繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生面上一條與基圓柱母線CC平行的直線BB的軌跡為一漸開(kāi)線曲面(因?yàn)锽B上任一點(diǎn)的軌跡均為一條漸開(kāi)線)，對(duì)稱的兩反向漸開(kāi)線曲面即構(gòu)成了直齒圓柱齒輪的一個(gè)齒廓。

斜齒輪齒廓曲面的形成與此相仿，只是直線BB不與母線CC平行，而與它成一交角βb(圖8-8a)。當(dāng)發(fā)生面S繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，直線BB就展出一螺旋形的漸開(kāi)螺旋面，即為斜齒輪齒廓曲面。βb稱為基圓柱上的螺旋角。8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研8.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8.5.1斜齒輪齒廓的形成及嚙合前面研《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是直線接觸，接觸線均為平行于軸線的直線(圖8-7b)，因此在嚙合開(kāi)始或終了的瞬時(shí)，一對(duì)輪齒突然地沿整個(gè)齒寬同時(shí)開(kāi)始嚙合或同時(shí)脫離嚙合，從而使輪齒上所受的力具有突變性，故傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差。由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，每一瞬時(shí)都是由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合過(guò)程中，除去嚙合始點(diǎn)和嚙合終點(diǎn)外，每一瞬時(shí)也是直線接觸，但各接觸線均不與軸線平行。如圖8-8b所示，各接觸線的長(zhǎng)度是變化的，從開(kāi)始嚙合到脫離嚙合的過(guò)程中，接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增到最大值，然后由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性；由于斜齒輪的螺旋形輪齒使一對(duì)輪齒的嚙合過(guò)程延長(zhǎng)、重合度增大，因此斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力大。但斜齒輪在傳動(dòng)中有軸向力Fa，為了克服這一缺點(diǎn)，可采用人字齒輪，使兩邊產(chǎn)生的軸向力Fa相互抵消。人字齒輪制造比較困難，精度較低，主要用于重型機(jī)械。由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對(duì)輪齒在嚙合《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜齒輪沿其分度圓柱面展開(kāi)(圖8-9)，這時(shí)分度圓柱面與輪齒相貫的螺旋線展開(kāi)成一條斜直線，它與軸線的夾角為β，稱為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角，簡(jiǎn)稱斜齒輪的螺旋角。β常用來(lái)表示斜齒輪輪齒的傾斜程度，一般取β＝8°～20°。

斜齒輪按其輪齒的旋向可分為右旋和左旋兩種(圖8-10)。斜齒輪旋向的判別與螺旋相同：面對(duì)軸線，若齒輪螺旋線右高左低為右旋；反之則為左旋。8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜8.5.2斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

1.螺旋角β

設(shè)想將斜圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展開(kāi)圖圖8-9斜齒輪分度圓柱面展《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直于輪齒方向的法向齒形不同。

設(shè)pn為法向齒距，pt為端面齒距，則由圖8-9可知

pn=ptcosβ(8-8)

以mn和mt分別表示法向和端面模數(shù)，則mn=pn/π、mt=Pt/π，故

mn＝mtcosβ(8-9)

2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直2.模數(shù)

由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形(漸開(kāi)線)和垂直3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間有如下關(guān)系

tanαn＝tanαtcosβ(8-10)

4.齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)

斜齒輪的齒頂高和齒根高，不論從法向或端面來(lái)看都是相同的，因此

ha=h*anmn(8-11)

hf=(h*an＋c*n)mn(8-12)

式中h*an——法向齒頂高系數(shù)h*an＝1；

C*n——法向頂隙系數(shù)c*n＝0.25。C*n——法向頂隙系數(shù)c*n＝0.25。

斜齒輪的切制是順著螺旋齒槽方向進(jìn)給的，因此標(biāo)準(zhǔn)刀具的刃形參數(shù)必然與斜齒輪的法向參數(shù)相同，即法向參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間3.壓力角

以αn和αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)，其主要幾何尺寸計(jì)算公式見(jiàn)表8-3。5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)5.斜齒輪的幾何尺寸

斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符號(hào)計(jì)算公式模數(shù)m根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算決定，并按表8?1選取標(biāo)準(zhǔn)值。動(dòng)力傳動(dòng)中，≥2mm壓力角α取標(biāo)準(zhǔn)值，＝20°螺旋角β通常取β＝8°～20°齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于正常齒，＝1，對(duì)于短齒，＝0．8頂隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于正常齒，＝0．25，對(duì)于短齒，＝0．3全齒高h(yuǎn)

h=+=(2+)齒頂高

==齒根高

=(+)=1．25分度圓直徑d

d=z=z/cosβ齒頂圓直徑

=d+2=(z/cosβ+2)齒根圓直徑

=d-2=(z/cosβ-2．5)中心距a

a=(+)/2=(+)/2cosβ表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符表8-3標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式名稱符8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法向模數(shù)和法向壓力角必須分別相等，且兩輪的螺旋角必須大小相等、旋向相反(內(nèi)嚙合時(shí)旋向相同)，即式中，“-”表示旋向相反。8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的8.5.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件

一對(duì)外嚙合斜齒輪的8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)嚙合線圖。由于螺旋齒面的原因，從嚙合始點(diǎn)A到嚙合終點(diǎn)A′比直齒輪傳動(dòng)的B至B′要長(zhǎng)，f=btanβ，b為齒寬。分析表明，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度可表達(dá)為

ε＝εα＋εβ(8-14)

式中，εα為端面重合度，其大小與同齒數(shù)的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相同；εβ為縱向重合度，εβ=btanβ/pt?？傊睾隙圈烹S著β的增大而增加。

總重合度β可用公式計(jì)算或查線圖求得(詳見(jiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》)。8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱8.5.4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度

圖8-11所示為斜齒圓柱8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，必須知道斜齒輪法向齒形。如圖8-12所示，過(guò)斜齒輪分度圓上一點(diǎn)P作輪齒的法向剖面n-n，該平面與分度圓柱面的交線為一橢圓，以橢圓在P點(diǎn)的曲率半徑ρ為分度圓半徑，以斜齒輪的法向模數(shù)mn為模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)壓力角αn作一直齒圓柱齒輪，其齒形最接近于法向齒形，則稱這一假想的直齒圓柱齒輪為該斜齒輪的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為該斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，用zv表示，故式中z——斜齒輪的齒數(shù)。

選擇銑刀號(hào)碼或進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)要用到當(dāng)量齒數(shù)zv。8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)8.5.5斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)

用成形法加工斜齒輪或進(jìn)行強(qiáng)《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件《機(jī)械基礎(chǔ)》(教程全集)8章課件圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪圖8-12斜齒輪的當(dāng)量圓柱8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6.1輪齒的失效形式齒輪失效多發(fā)生在輪齒上。研究失效有助于建立齒輪設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和提出防止或減緩失效的措施。輪齒的主要失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合及齒面塑性變形等，現(xiàn)分述如下。

1.輪齒折斷

齒輪工作時(shí)，輪齒根部將產(chǎn)生相當(dāng)大的交變彎曲應(yīng)力，并且在齒根的過(guò)渡圓角處存在較大的應(yīng)力集中。因此，在載荷多次作用下，當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)彎曲疲勞極限時(shí)，將產(chǎn)生疲勞裂紋(圖8-13)。隨著裂紋的不斷擴(kuò)展，最終將引起輪齒折斷，這種折斷稱為彎曲疲勞折斷。圖8-14所示為齒輪軸實(shí)物輪齒折斷的失效情況。8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料選擇8.6齒輪常見(jiàn)失效形式與材料圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-13齒根疲勞斷裂圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷圖8-14齒輪軸輪齒折斷此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為提高齒輪抗折斷的能力，可采用提高材料的疲勞強(qiáng)度和輪齒心部的韌性、加大齒根圓角半徑、提高齒面制造精度、增大模數(shù)以加大齒根厚度、進(jìn)行齒面噴丸處理等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為此外，在短期過(guò)載或受到過(guò)大的沖擊載荷時(shí)，將發(fā)生過(guò)載折斷。

為2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕出現(xiàn)裂紋，加之潤(rùn)滑油滲入裂紋進(jìn)行擠壓，加速了裂紋的擴(kuò)展，從而導(dǎo)致齒面金屬以甲殼狀的小微粒剝落，形成麻點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕。齒面點(diǎn)蝕是潤(rùn)滑良好的閉式齒輪傳動(dòng)中常見(jiàn)的失效形式。疲勞點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處。圖8-15所示為斜齒輪點(diǎn)蝕的實(shí)際失效情況。

齒面出現(xiàn)點(diǎn)蝕后，會(huì)因齒面不平滑而引起傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失效。為防止過(guò)早出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕，可采用增大齒輪直徑、提高齒面硬度、減小齒圖8-16齒輪的膠合面的表面粗糙度值和增加潤(rùn)滑油的粘度等方法。2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-2.齒面點(diǎn)蝕

齒面在接觸應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)作用下，表層

圖8-圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕圖8-15斜齒輪的點(diǎn)蝕3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很大，相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦使齒面工作區(qū)的局部瞬時(shí)溫度很高，致使齒面間的油膜破裂，造成齒面金屬直接接觸并相互粘連。當(dāng)兩齒面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，較軟齒面的金屬沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋狀，這種現(xiàn)象稱為膠合。圖8-16所示為齒輪膠合的實(shí)際失效情況。

膠合破壞了正常的齒廓，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失效。為防止膠合的產(chǎn)生，可采用良好的潤(rùn)滑方式、限制油溫和采用含有抗膠合添加劑的合成潤(rùn)滑油等方法；也可采用不同材料制造配對(duì)齒輪，或一對(duì)齒輪采用同種材料不同硬度的方法。3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很3.齒面膠合

在高速或低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力很圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合圖8-16齒輪的膠合

4.齒面磨損

由于嚙合齒面間的相對(duì)滑動(dòng)，引起齒面的摩擦磨損。在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，往往因灰塵、