机械设计基础 教学课件 作者 李立机械设计基础(9-11)第10章齿轮传动.ppt

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1、教学目标重点难点教学内容思考练习第十章齿轮传动教学目标教学目标：1.明确齿轮机构的特点、类型和应用；2.熟练掌握标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算；3.掌握齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件及正确安装条件；4.掌握标准直齿圆柱齿轮受力分析及设计计算；5.明确齿轮的结构、类型及齿轮传动的维护；6.了解常用的齿轮材料；7.熟练掌握标准直齿圆柱齿轮受力分析及设计计算；首页教学目标8.了解斜齿圆柱齿轮齿面形成原理及啮合特点，掌握几何尺寸的计算和受力分析；9.了解直齿圆锥齿轮传动的特点以及齿面形成原理，掌握几何尺寸的计算

2、和受力分析；10.了解齿轮的结构及其类型及齿轮传动的维护。首页重点：圆柱齿轮各部分尺寸计算。难点：圆柱齿轮的设计。首页重点难点10.1齿轮传动的类型、特点及应用10.2渐开线直齿圆柱齿轮10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动10.4渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法10.5渐开线圆柱齿轮的结构与精度10.6齿轮传动的失效形式和齿轮材料10.7直齿圆柱齿轮传动的强度计算首页教学内容10.8斜齿圆柱齿轮传动10.9直齿锥齿轮传动10.10齿轮传动的维护小结思考与习题首页教学内容10.1齿轮传动的类型、特点及应用返回齿轮

3、传动的特点、类型及应用10.1.1齿轮传动的特点齿轮传动的主要优点是：传动效率高、传递的速度和功率范围大、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑。齿轮传动的主要缺点是：制造和安装精度要求高、精度低时振动和噪声大、不宜用于轴间距离较远的传动、成本较高齿轮传动的类型很多，按照一对齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。1．平面齿轮传动平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。（1）直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮简称直齿轮，其轮齿与轴线平行。直齿轮圆柱齿轮传动又可分为外啮合

4、齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动，如图10-1a、b、c。10.1.2齿轮传动的类型返回齿轮传动的特点、类型及应用（2）斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度，如图10-1d。斜齿轮传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。（3）人字齿轮传动人字齿轮的轮齿成人字形，如图10-1e。2．空间齿轮传动空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。（1）圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传动，如图10-1f。（2）蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间的传动。按照齿轮齿廓表面

5、硬度，齿轮传动可分为软齿面齿轮（硬度≤350HBS）和硬齿面齿轮（硬度＞350HBS）。按照齿轮工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动、半开式齿轮传动和闭式齿轮传动。返回齿轮传动的特点、类型及应用图10-1齿轮传动类型返回10.2渐开线直齿圆柱齿轮返回渐开线直齿圆柱齿轮返回齿轮传动要求准确平稳，即要求在传动过程中，瞬时传动比保持不变，以免产生冲击、振动和噪音。能保证齿轮传动传动比准确的齿廓曲线称为共轭曲线，圆弧、摆线、渐开线等都是共轭曲线。考虑到啮合性能、加工工艺、互换性等因素，目前齿轮轮廓曲线常用渐开线

6、。如图10-2a所示，平面上一动直线n-n沿固定圆O作纯滚动时，直线上任意点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。动直线n-n称为渐开线的发生线；固定圆O称为渐开线的基圆，半径为rb；θK称为AK段渐开线的展角；rK称为任意点K处渐开线的向径。10.2.1渐开线及其性质齿轮传动的特点、类型及应用图10-2渐开线的形成返回渐开线直齿圆柱齿轮返回根据渐开线形成的过程，可知渐开线具有以下性质：1．发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的一段弧长，即。2．渐开线上任一点K的法线始终与基圆相切。3．渐开线上各点的曲率半径不同。

7、渐开线上离基圆越远的点，其曲率半径越大；离基圆越近的点，其曲率半径越小；在基圆上，其曲率半径为零。4．渐开线的形状取决于基圆的大小。如图10-2b所示，基圆半径越小，其渐开线越弯曲；基圆半径越大，其渐开线越平直；当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成为一条直线，即齿条的齿廓曲线。5．基圆之内无渐开线。渐开线性质4渐开线直齿圆柱齿轮返回工程中，在计算几何尺寸及相关的啮合参数和分析渐开线齿轮传动的啮合特性时，常常用到渐开线方程。渐开线方程可用极坐标表示，即用任一点K的向径rk和展角θk表示。1．压力角αK渐开线齿廓在啮合

8、点K所受力Fn的方向与齿轮绕轴心O转动时K点的瞬时速度vK的方向之间所夹的锐角，称为渐开线在K点处的压力角，用αK表示。由图10-2a可知∠KON＝αK，则：（10-1）由此可见，渐开线上各点的压力角是不同的，向径rK越大，则压力角αK越大；渐开线起始点A处向径rK=rb，即基圆上的压力角等于零。10.2.2渐开线方程渐开线直齿圆柱齿轮返回2．渐开线方程由图10-2a并由渐开线性质可推