参赛课件 齿轮传动

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1、第12章齿轮传动齿轮传动是机械传动中最主要的传动形式之一，它在现代机械中应用极为广泛。因此，齿轮传动是本课程重点章节之一。对齿轮传动的研究一方面从几何关系入手研究其传动平稳性，另一方面从承载能力出发研究其设计问题。齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，为直接接触的啮合传动，其应用范围十分广泛（功率、圆周速度、单级传动比等方面）。齿轮传动：用于传递任意两轴间的运动和动力。传递功率：从很小到很大（可高达数万千瓦）。（V带＜700千瓦）12.1概述12.1.1齿轮传动的优缺点圆周速度：可达到150m/s（最高3

2、00m/s）。（V带＜30m/s）齿轮直径：可从不到1mm到10m以上（有说法达150m以上）。单级传动比：达8。（V带＜7）国徽中，齿轮代表工人；机械工业出版社的徽标中有齿轮。大学四年总和齿轮打交道。齿轮传动的优点：传动效率高可达99％。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高。结构紧凑与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间一般较小（外廓尺寸小、轴间距小）。与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长。设计合理、制造合格、维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可达一、二十年，这是其他机

3、械传动不能比的。传动比稳定无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一。适应范围大功率、速度范围广。◆可以传递空间任意两轴之间的运动。齿轮传动的缺点：成本高：齿轮加工时需要专用的机床和刀具，材料、设备、制造安装精度高、维护要求高；精度低时振动、噪音大；不易用于轴间距过大的传动；无过载保护作用。齿轮传动概述212.1.2齿轮传动的分类按齿轮类型分：直齿圆柱齿轮传动　　斜齿圆柱齿轮传动锥齿轮传动　　　　　人字齿轮传动按装置形式分：开式传动、半开式传动、闭式传动。按使用情况分：动力齿轮─以动力传

4、输为主，常为高速重载或低速重载传动。传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS或38HRC）退火、正火、调制硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS或38HRC）开式传动－齿轮裸露在外面,灰尘杂质易侵入,润滑不良,工作条件差，轮齿易磨损，适于低速及不重要的场合。半开式传动－齿轮传动装有简单的防护罩，有时大齿轮部分浸在油池中.工作条件得到改善，但仍不能防止外界杂物侵入,润滑条件不算太好－农业机械、建筑机械及简单机械设备。闭式传动－齿轮传动装在经过精确加工且封闭

5、严密的箱体内，润滑及防护条件好，用于汽车、机床及航空发动机等的重要的场合。（或工作条件）表面淬火、渗碳、氮化等。开式传动半开式传动闭式传动齿轮传动闭式齿轮传动按使用情况分硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）高速齿轮低速齿轮按齿面硬度分软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）轻载齿轮重载齿轮按圆周速度分:高速齿轮传动(v＞15m/s)中速齿轮传动(v=3～15m/s)低速齿轮传动(v＜3m/s)按承载能力分：重载齿轮传动(σH＞1100MPa)中载齿轮传动(σH=500～1100MPa)轻载齿轮传动(σH=35

6、0～500MPa)按两齿轮轴线分1)平面齿轮传动：直齿斜齿人齿字圆弧齿圆柱齿轮传动2)空间齿轮传动圆锥齿轮螺旋齿轮传动蜗杆平行轴齿轮机构内啮合齿轮传动直齿圆柱齿轮机构外啮合齿轮传动齿轮齿条传动斜齿圆柱齿轮机构齿轮齿条机构内啮合齿轮传动外啮合齿轮传动人字齿圆柱齿轮机构特点：由两排旋向相反的斜齿轮对称组成，其轴向力被相互抵消。适合高速和重载传动，但制造成本较高。相交轴齿轮机构（圆锥齿轮机构）斜齿圆锥齿轮机构直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构交错轴之间传递运动（1）交错轴斜齿圆柱齿轮机构特点：两螺旋角数值不等的斜

7、齿轮啮合时，可组成两轴线任意交错传动，两轮齿为点接触，且滑动速度较大，主要用于传递运动或轻载传动。交错轴斜齿轮传动（2）蜗杆蜗轮传动特点：蜗杆蜗轮传动多用于两轴交错角为90的传动，其传动比大，传动平稳，具有自锁性，但效率较低。齿轮机构的机构运动简图齿轮传动的类型很多，用途各异，但是从传递运动和动力的要求出发，各种齿轮传动都必须解决两个基本问题：1.传动准确、平稳齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、制造和安装精度有关。2.承载能力强齿轮传动

8、在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。在齿轮设计、生产和科研中，有关齿廓曲线、齿轮强度、制造精度、加工方法以及热理工艺等，基本上都是围绕这两个基本要求进行的。12.1.3对齿轮传动的基本要求：本章则着重讨论齿轮传动的承载能力问题。为此将重点介绍轮齿的失效形式和计算准则、齿轮常用材料及其选择、受力分析与载荷计算以及齿轮传动的强度计算方法等，