機械設計基礎-模塊七

齒輪傳動學習情境一齒輪傳動的失效形式和齒輪的材料學習情境二齒輪傳動的精度學習情境三直齒圓柱齒輪傳動學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動學習情境五學習情境六齒輪的結構與齒輪傳動的潤滑直齒圓錐齒輪傳動知識目標

1．理解齒輪傳動失效形式和設計準則；2．了解誤差對傳動的影響和齒輪精度的選擇；3.掌握直齒圓柱齒輪傳動的強度計算和設計步驟；4.了解斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪傳動的設計；5.認識齒輪的結構與齒輪傳動的潤滑。齒輪傳動技能目標

1．能夠根據(jù)齒輪傳動應用的場合，選擇齒輪的材料和齒輪精度；2．能夠設計簡單的齒輪傳動，并采取措施避免齒輪傳動的失效；3.能夠根據(jù)需要，選擇適當?shù)凝X輪結構與潤滑形式。齒輪傳動一、齒輪傳動的失效形式學習情境一齒輪傳動的失效形式與齒輪的材料輪齒折斷12345齒面點蝕齒面磨損齒面膠合塑性變形二、齒輪的設計準則學習情境一齒輪傳動的失效形式與齒輪的材料1.閉式傳動2.開式傳動

三、齒輪的材料與熱處理學習情境一齒輪傳動的失效形式與齒輪的材料

1.軟齒面齒輪2.硬齒面齒輪一、誤差對傳動的影響學習情境二齒輪傳動的精度（1）相嚙合齒輪在一轉范圍內(nèi)實際轉角與理論轉角不一致，即影響傳遞運動的準確性。（2）瞬時傳動比不能保持恒定不變，齒輪在一轉范圍內(nèi)會出現(xiàn)多次重復的轉速波動，特別在高速傳動中將引起振動、沖擊和噪聲，即影響傳動的平穩(wěn)性。一、誤差對傳動的影響學習情境二齒輪傳動的精度（3）齒向誤差能使齒輪上的載荷分布不均勻，當傳遞較大轉矩時，易引起早期損壞，即影響載荷分布的均勻性。二、齒輪精度等級的選擇學習情境二齒輪傳動的精度二、齒輪精度等級的選擇學習情境二齒輪傳動的精度一、直齒圓柱齒輪傳動的受力分析學習情境三直齒圓柱齒輪傳動直齒圓柱齒輪的受力分析二、輪齒的計算載荷學習情境三直齒圓柱齒輪傳動Fc

=

KFn齒輪所受的法向力計算公式二、輪齒的計算載荷學習情境三直齒圓柱齒輪傳動三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算學習情境三直齒圓柱齒輪傳動1.齒面接觸疲勞強度齒面接觸強度的校核計算公式為:學習情境三直齒圓柱齒輪傳動2.齒根彎曲疲勞強度輪齒齒根彎曲疲勞強度的校核計算公式為:三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算學習情境三直齒圓柱齒輪傳動3.公式應用注意事項三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算

（1）軟齒面閉式齒輪傳動在滿足彎曲強度的條件下，為提高傳動的平穩(wěn)性，小齒輪齒數(shù)一般取z1＝20～40，速度較高時取較大值；硬齒面的彎曲強度是薄弱環(huán)節(jié)，宜取較少的齒數(shù)，以便增大模數(shù)，通常取

z1=17～20。學習情境三直齒圓柱齒輪傳動三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算

（2）為保證減小加工量，也為了裝配和調(diào)整方便，大齒輪齒寬應小于小齒輪齒寬。?。?/p>

b2

=

ψdd1，則：

b1

=

b2

+

(5～10)。學習情境三直齒圓柱齒輪傳動三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算

（3）大小兩齒輪的齒根彎曲應力σF1≠σF2

，兩輪的許用彎曲應力也不同，所以，校核時應分別驗算大小齒輪的彎曲強度，即使σF1≤［σF1］，

σF2≤［σF2］。學習情境三直齒圓柱齒輪傳動四、直齒圓柱齒輪傳動設計步驟1.齒輪傳動參數(shù)的選擇3）2）1）齒數(shù)

z模數(shù)

m齒寬

b學習情境三直齒圓柱齒輪傳動四、直齒圓柱齒輪傳動設計步驟2.直齒圓柱齒輪傳動設計步驟學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動平行軸斜齒輪傳動人字齒輪傳動學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)

分度圓柱上的螺旋線展開后成為一條斜直線，該直線與齒輪軸線之間的夾角稱為分度圓柱上的螺旋角，簡稱螺旋角，用β表示。

螺旋角是反映斜齒輪特征的一個重要參數(shù)，可反映出輪齒的傾斜程度。螺旋角學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)斜齒輪分度圓柱面的展開圖學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)

除螺旋角β之外，斜齒輪與直齒輪一樣，也有齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)這五個基本參數(shù)。一對外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是：齒輪副的法面模數(shù)和法面壓力角分別相等，而且螺旋角大小相等，旋向相反。其他基本參數(shù)學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動二、標準斜齒圓柱齒輪的尺寸計算學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動三、斜齒圓柱齒輪的受力分析學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動四、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算1.齒面接觸疲勞強度齒面接觸強度的校核計算公式為:學習情境四斜齒圓柱齒輪傳動四、斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算2.齒根彎曲疲勞強度輪齒齒根彎曲疲勞強度的校核計算公式為:學習情境五直齒圓錐齒輪傳動直齒圓錐齒輪傳動學習情境五直齒圓錐齒輪傳動一、直齒圓錐齒輪傳動受力分析學習情境五直齒圓錐齒輪傳動二、直齒圓錐齒輪傳動的強度計算1.齒面接觸疲勞強度齒面接觸強度的校核計算公式為:學習情境五直齒圓錐齒輪傳動二、直齒圓錐齒輪傳動的強度計算2.齒根彎曲疲勞強度輪齒齒根彎曲疲勞強度的校核計算公式為:學習情境六齒輪的結構與齒輪傳動的潤滑一、齒輪的結構1.鍛造齒輪2）實心式齒輪3）腹板式齒輪1）齒輪軸

學習情境六齒輪的結構與齒輪傳動的潤滑一、齒輪的結構2.鑄造齒輪學習情境六齒