机械设计10齿轮传动.ppt

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1、齿轮传动的特点和基本类型渐开线齿轮的齿廓及传动比渐开线标准圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿轮的加工方法渐开线齿廓的根切现象与最少齿数变位齿轮传动项目八齿轮传动齿轮常见的失效形式与设计准则齿轮的常用材料及许用应力渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算平行轴斜齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动齿轮的结构设计及润滑和效率标准齿轮传动的设计计算（一）教学要求1、了解齿轮传动特点、分类及应用2、掌握齿廓啮合基本定理、渐开线性质、渐开线齿廓的啮合特性3、掌握标准圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算，熟悉齿轮正确啮合条件和连续传动条件4、熟悉轮

2、齿主要失效形式，了解常用齿轮材料及热处理方法5、掌握直齿（斜齿）圆柱齿轮传动的强度计算及主要参数选择（二）教学的重点与难点1、轮齿主要几何尺寸的计算2、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算3、齿轮传动的设计计算一、齿轮传动的基本类型和特点齿轮传动：用于传递任意两轴间的运动和动力。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105kW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动与其它传动相比主要有以下优点：传递动力大、效率高；寿命长，工作平稳，可靠性高；能保证恒定的传动比，能传递两轴间任意夹角的运动。齿轮传动与其它传动

3、相比主要缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作轴间距离过大的传动。1.齿轮传动的特点2.齿轮传动的类型：平面齿轮传动(圆柱齿轮传动，传递平行轴间的运动)空间齿轮传动(传递相交轴或交错轴间的运动)齿轮传动直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)人字齿齿轮传动（轮齿成人字形）直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动外啮合内啮合齿轮齿条啮合外啮合齿轮齿条啮合内啮合传递相交轴运动（锥齿轮传动）传递交错轴运动准双曲面齿轮齿轮传动按工作条件不同分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及

4、简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，称开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。2）闭式传动汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。按齿面硬度分：1）软齿面齿轮轮

5、齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC；2）硬齿面齿轮轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。1）渐开线齿轮2）圆弧齿轮3）摆线齿轮1）圆形齿轮传动（角速比恒定）2）非圆齿轮传动（角速比变化）按一对齿轮传动的角速比是否恒定分为按轮齿齿廓曲线的不同分为3.齿廓啮合基本定律（补充）传动比：主动齿轮与从动齿轮的转速之比或角速度之比。O1O2－定值P－定点齿廓啮合的基本定律：不论两齿轮的齿廓在何位置接触，过接触点所作公法线N1N2皆通过连心线O1O2上的定点C，则传动比为定值。点C称为节点，以O1C和O2C为半径所作的两个相切的圆，称为两齿轮的节圆

6、，为两节圆直径。一条直线沿一个半径为rb的圆周作纯滚动，该直线上任一点k的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。二、渐开线齿轮的齿廓及传动比（一）渐开线的形成（动画展示）（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。性质一（2）因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点B就是渐开线上K点的瞬时速度中心，发生线BK就是渐开线在K点的法线，同时又是在基圆的切线。性质二︵（二）渐开线的性质（3）B点为渐开线上K点的曲率中心，BK为渐开线在K点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越小。（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。基圆

7、越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线。性质四（5）基圆内无渐开线。（三）渐开线方程压力角αK：渐开线齿廓上K点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。渐开线上任一点K的位置可以用向径rk和展角θk来表示。齿廓上各点压力角是变化的，离基圆越远，向径rk越大，压力角越大。（四）渐开线齿廓的啮合特点2.中心距具有可分离性1.四线合一N1N2—啮合线、公法线、两基圆的内公切线、正压力的作用线（四线合一）。齿轮一经加工完毕，基圆大小就确定了，安装中心距略有变化，不会改变传动比的大小，称渐开线齿廓中心距的可分性。齿廓间正压力方向为接触点公法线

8、方向，由于公法线与啮合线重合且位置不变，所以齿廓间正压力方向也不会