机械基础齿轮传动培训课件(.ppt

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1、机械基础——齿轮传动案例导入齿轮传动是应用最广的传动机构之一。如图所示为我国大型重装设备的传动齿轮，齿轮广泛地应用于冶金、矿山、石油化工、发电机组、大型船舶的传动机构中。解决问题：请查阅资料了解齿轮传动的历史及应用领域。大型重装设备的传动齿轮案例导入齿轮传动3D建模能力目标1了解齿廓啮合基本定律和满足该定律的常用渐开线齿廓及其性质2掌握渐开线齿轮各部分的名称、主要参数和标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算3掌握渐开线齿轮正确啮合、正确安装及连续传动条件4了解齿轮的切齿原理及加工方法、斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮传动教学重点和难点1齿廓啮合基本定律、齿轮传动基本条件2直齿圆

2、柱齿轮传动的强度计算第15单元齿轮传动19概述渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸齿轮的切削加工和变位齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮的受力分析斜齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动234567蜗杆传动8直齿圆柱齿轮传动的强度计算齿轮、蜗杆及蜗轮的结构设计110综合案例分析1115.1概述15.1.1齿轮传动的特点、类型和基本要求1.齿轮传动的特点（1）齿轮传动依靠轮齿依次啮合传递运动和动力，不会发生弹性滑动和打滑，因此传动准确可靠；（2）齿轮传动的机械效率可达0.95~0.99，且能工作寿命长可达几年甚至几十年；（3）齿轮传动结构紧

3、凑，与其他传动相比，所占空间位置较小；（4）齿轮制造和安装成本较高、不适用于两轴中心距过大的传动。15.1概述15.1.1齿轮传动的特点、类型和基本要求2.齿轮传动的类型内啮合(图b)交错轴斜齿轮(图i)齿轮机构两轴不平行的齿轮机构（空间齿轮机构）两轴平行的齿轮机构（平面齿轮机构）圆柱齿轮机构两轴相交的齿轮机构（锥齿轮机构）两轴交错的齿轮机构直齿斜齿人字齿(图e)外啮合(图a)齿轮齿条啮合(图c)外啮合(图d)内啮合(图b)齿轮齿条啮合(图l)直齿轮(图f)斜齿圆锥齿轮(图g)曲齿轮(图h)蜗杆蜗轮(图j、k)3.齿轮传动的基本要求15.1概述（1）传动准确、

4、平稳，即保证瞬时角速度之比恒定不变，以免发生噪声、振动和冲击。这与齿廓形状和制造精度有关。（2）承载能力强、使用寿命长，即要求在传动过程中轮齿有足够的强度，能传递较大的动力，而且要有较长的使用寿命。这与齿轮的尺寸、材料和热处理工艺等有关。15.1概述15.1.2齿廓啮合基本定律为保证两齿廓在啮合过程中始终保持接触,而不发生分离或相互嵌入,故速度在公法线上的分速度必须相等齿廓啮合基本定律可表述为：两齿轮齿廓无论在何处相接触，过接触点所作齿廓的公法线心须通过连心线上一个固定点，此时齿轮传动的角速度比（即传动比）为一恒定值。15.1.3渐开线的形成及其性质15.1概

5、述渐开线的形成渐开线形状与基圆大小的关系3.和为渐开线的基圆半径和渐开线上K点的向径。作用于渐开线K点的正压力Fn的方向（法线方向）与其作用点的速度vk方向所夹的锐角，称为渐开线在K点的压力角αk，K点离圆心越远，压力角αk越大。15.1概述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圆弧长度，即：2.发生线既是渐开线任一K点的法线，又是基圆的切线。4.渐开线的形状取决于基圆大小，基圆越大渐开线越平直，基圆半径无穷大时渐开线成为垂直于的直线。5.基圆内无渐开线。15.1概述15.1.4渐开线齿廓啮合特性1.瞬时传动比为常数2.渐开线齿轮具有可分性使两齿

6、轮中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变3.齿廓啮合线、压力线方向不变15.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸15.2.1齿轮各部分名称和基本参数1.齿轮各部分名称齿顶圆、齿根圆、分度圆和基圆分度圆上齿厚s、齿槽宽e、齿距p和齿宽分度圆的直径：齿顶高、齿根高和全齿高基圆齿距和法向齿距齿轮相邻两齿廓间沿公法线方向所量得的距离称为齿轮的法向齿距，法向齿距与基圆齿距相等15.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸2.基本参数(1).模数分度圆直径(2).压力角(3).齿顶高系数(4).顶隙系数（径向间隙系数）顶隙c顶隙系数齿根高：5).齿数当模数和

7、压力角不变时，齿数越多，基圆直径越大，渐开线越平直。当齿数趋于无穷时，基圆直径趋于无穷大，渐开线变成一条直线，齿轮蜕变为一个齿条。15.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸15.2.2渐开线标准齿轮尺寸标准中心距当齿轮为外啮合时取正号，内啮合取负号。齿轮1和齿轮2为一对模数、压力角、顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆齿厚与齿槽宽相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮，如果这两个齿轮是标准安装，则两齿轮的分度圆与这对节圆相重合，两轮分度圆相切作纯滚动。15.2渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式名称符号计算公式名称

8、符号计算公式模数mm=p/π分度圆齿距