《齒輪傳動受力分析》課件

《齒輪傳動受力分析》ppt課件目錄齒輪傳動的概述齒輪傳動的受力分析齒輪傳動的效率與功率損失齒輪傳動的優(yōu)化設(shè)計齒輪傳動的維護與保養(yǎng)01齒輪傳動的概述Part齒輪傳動的定義與特點齒輪傳動是一種通過兩個或多個齒輪之間的相互作用，實現(xiàn)動力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞的機械傳動方式。定義齒輪傳動具有高效、穩(wěn)定、可靠、可實現(xiàn)大功率傳遞等特點，因此在工業(yè)、交通運輸、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特點根據(jù)傳動軸的數(shù)目根據(jù)轉(zhuǎn)速特性根據(jù)齒輪形狀根據(jù)嚙合方式齒輪傳動的分類01020304分為單軸和多軸齒輪傳動。分為減速、增速和勻速齒輪傳動。分為圓柱齒輪、圓錐齒輪、蝸桿蝸輪等。分為外嚙合、內(nèi)嚙合和齒面嚙合齒輪傳動。

齒輪傳動的應(yīng)用場景工業(yè)制造在各種機械設(shè)備中，如減速器、變速器、壓縮機等，齒輪傳動是實現(xiàn)動力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞的核心部件。交通運輸在汽車、火車、船舶和飛機等交通工具中，齒輪傳動用于傳遞發(fā)動機或電機產(chǎn)生的動力，驅(qū)動車輛或船舶前進，或控制飛行器的姿態(tài)。航空航天在飛機和火箭等航空航天器中，齒輪傳動用于傳遞發(fā)動機產(chǎn)生的動力，控制飛行器的起飛、巡航和著陸等動作。02齒輪傳動的受力分析Part齒輪的受力分析法向力Fn作用在兩個接觸齒面上的正壓力的合力，方向垂直于齒面。軸向力Fa阻止兩齒輪沿軸線相對運動的力，方向沿著軸線。切向力Ft作用在兩個接觸齒面上的摩擦力的合力，方向沿著齒面。徑向力Fr由于兩齒輪中心距的相對位移所產(chǎn)生的力，方向沿著半徑線。是作用在齒輪上的力矩，等于切向力與作用點到轉(zhuǎn)動軸的距離的乘積。扭矩Mn在多級齒輪傳動中，各級齒輪的扭矩分配與齒輪的傳動比、齒輪的幾何尺寸等因素有關(guān)。扭矩分配在實際應(yīng)用中，扭矩和轉(zhuǎn)速共同決定了齒輪的功率。扭矩與功率的關(guān)系齒輪的扭矩分析由于彎曲力矩的作用，齒輪的輪齒部分會產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。彎曲應(yīng)力在齒面接觸點處，由于擠壓和摩擦力的作用，會產(chǎn)生接觸應(yīng)力。接觸應(yīng)力在切向力的作用下，輪齒內(nèi)部會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。剪切應(yīng)力在設(shè)計過程中，需要考慮到各種應(yīng)力的影響，并選擇合適的安全系數(shù)和許用應(yīng)力值，以確保齒輪傳動的安全性和可靠性。安全系數(shù)與許用應(yīng)力齒輪的應(yīng)力分析03齒輪傳動的效率與功率損失Part齒輪傳動的效率是指齒輪傳遞功率與輸入功率之比，通常用百分數(shù)表示。定義齒輪的制造精度、潤滑條件、齒面摩擦系數(shù)、溫度和齒輪的磨損程度等都會影響齒輪傳動的效率。影響因素通過提高齒輪的制造精度、改善潤滑條件、減小齒面摩擦系數(shù)、降低溫度和減少齒輪磨損等方法可以提高齒輪傳動的效率。提高效率的方法齒輪傳動的效率齒輪傳動的功率損失是指在傳遞過程中，由于各種原因所損失的功率。定義根據(jù)損失的性質(zhì)，齒輪傳動的功率損失可分為摩擦損失、沖擊損失和振動損失等。分類通過減小齒面摩擦系數(shù)、優(yōu)化齒輪設(shè)計、提高齒輪的制造精度和改善潤滑條件等方法可以減小齒輪傳動的功率損失。減小損失的方法齒輪傳動的功率損失齒輪傳動的效率與功率損失的影響因素制造精度齒輪的制造精度對齒輪傳動的效率和功率損失有很大的影響。制造精度越高，效率和功率損失越小。齒面摩擦系數(shù)齒面摩擦系數(shù)越大，功率損失越大，傳動效率越低。因此，減小齒面摩擦系數(shù)是提高傳動效率和減小功率損失的重要措施。潤滑條件良好的潤滑條件可以減小齒面摩擦系數(shù)，降低功率損失，提高傳動效率。溫度和磨損溫度和磨損也是影響齒輪傳動效率和功率損失的重要因素。高溫和磨損會導(dǎo)致齒面材料性質(zhì)變化，從而影響齒面摩擦系數(shù)和傳動效率。04齒輪傳動的優(yōu)化設(shè)計Part齒輪材料的選擇鋼材強度高、耐磨性好，適用于重載、高速傳動。鑄鐵成本低、抗沖擊性好，適用于低速、輕載傳動。塑料和尼龍輕便、低噪音，適用于輕載、低速傳動。STEP01STEP02STEP03齒輪參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計齒數(shù)模數(shù)是決定齒輪尺寸和強度的關(guān)鍵參數(shù)，需根據(jù)使用條件選擇合適的模數(shù)。模數(shù)壓力角壓力角影響齒輪的傳動效率，應(yīng)根據(jù)使用要求選擇合適的壓力角。根據(jù)傳動比和空間限制確定齒數(shù)，齒數(shù)越多，承載能力越強。動態(tài)響應(yīng)分析通過建立動態(tài)模型，分析齒輪傳動系統(tǒng)的振動和穩(wěn)定性。阻尼設(shè)計合理設(shè)計阻尼器，減小齒輪傳動過程中的振動和噪音。剛度匹配確保齒輪和支撐結(jié)構(gòu)的剛度匹配，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計05齒輪傳動的維護與保養(yǎng)Part清潔定期清除齒輪和軸承上的灰塵和雜物，保持清潔的工作環(huán)境。潤滑根據(jù)設(shè)備要求，定期涂抹適量的潤滑油，保持齒輪和軸承的潤滑狀態(tài)。每日檢查檢查齒輪傳動系統(tǒng)是否有異常聲音、振動或發(fā)熱，檢查潤滑情況，確保齒輪和軸承無損傷或磨損。齒輪傳動的日常維護03調(diào)整根據(jù)需要，對齒輪的嚙合間隙、軸承的預(yù)緊力等進行調(diào)整，保證設(shè)備的性能和精度。01全面檢查對齒輪和軸承進行全面檢查，包括外觀、間隙和磨損情況等，確保其正常工作。02更換磨損件對于達到磨損極限的齒輪和軸承，應(yīng)及時更換，避免設(shè)備損壞。齒輪傳動的定期保養(yǎng)由于長時間使用或潤滑不足，齒輪表面逐漸磨損，導(dǎo)致傳動效率降低。排除方法：更換磨損的齒輪，加強潤滑管理。齒輪磨損軸承在長時間工作或維護不當?shù)那闆r下，可能會出現(xiàn)疲勞、磨損或破裂。排除方法：更換損壞的軸承，