机械设计基础学习指导与习题第八章.ppt

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1、第8章齿轮传动8.1学习目的和要求8.2重点及难点8.3内容提要8.4典型例题精解①了解齿轮传动的类型、特点和应用；②掌握齿轮啮合的基本定律、渐开线的形成和性质以及渐开线齿轮传动的特点；③掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动条件、基本参数和几何尺寸计算；④掌握渐开线圆柱齿轮的加工原理和方法、根切现象、不产生根切的最小齿数；⑤了解齿轮变位的原理；⑥掌握常用齿轮材料及其选择原则、渐开线齿轮的失效形式和设计准则；8.1学习目的和要求下一页返回⑦掌握直齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲疲劳强度计算和齿面接触疲劳强度计算方法；⑧掌

2、握斜齿圆柱齿轮的特点、正确啮合条件和几何尺寸计算；⑨掌握斜齿圆柱齿轮的受力分析、齿根弯曲疲劳强度计算和齿面接触疲劳强度计算方法；⑩了解直齿圆锥齿轮的传动特点、几何尺寸计算、受力分析和强度计算；⑪掌握齿轮的主要结构形式和选用、齿轮传动的润滑方式和选用。8.1学习目的和要求返回上一页1.  重点渐开线的形成和性质、渐开线齿轮的传动特点；渐开线标准圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和几何尺寸计算；齿轮的失效形式、设计准则、渐开线标准圆柱齿轮外啮合传动的受力分析和强度计算。2.  难点本章的难点是渐开线齿轮的啮合特点、斜齿圆柱齿轮的受力分析和齿

3、轮的强度计算。8.2重点及难点返回8.3.1齿轮的类型①按齿轮传动轴线的相对位置和轮齿方向分。②按齿轮圆周速度分：高速齿轮v>15m/s；中速齿轮v=3～15m/s；低速齿轮v<3m/s。8.3内容提要下一页返回③按齿轮工作条件分：开式齿轮和闭式齿轮。8.3.2渐开线及渐开线齿轮8.3.2.1齿廓啮合的基本定律为使齿廓满足定传动比，传动的两轮齿廓不论在何处接触，通过接触点作齿廓的公法线与两轮连心线所交的点为定点。凡满足上述定律且相互啮合的齿廓称为共轭齿廓，齿廓曲线为共轭曲线，共轭曲线有许多，如渐开线、摆线、圆弧曲线等，应用最广的为

4、渐开线曲线。8.3内容提要下一页返回上一页8.3.2.2渐开线及其性质1.  渐开线的形成如图8-1所示，当直线L沿基圆作纯滚动时，直线上一点K的轨迹称为该圆的渐开线，该圆为基圆，半径为rb，直线L为发生线。2.  渐开线的性质发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长，即AN=KN。渐开线上任一点的法线始终与基圆相切，相切点N为渐开线上K点的曲率中心，KN为曲率半径。8.3内容提要下一页返回上一页随向径的改变，渐开线上压力角αk也改变，且越靠近基圆，压力角越小，基圆上的压力角为零。渐开线的形状只与基圆半径有关。基圆内无渐开

5、线。8.3.2.3渐开线齿轮的啮合特点啮合线为一直线。啮合角为常数。中心距具有可分性。8.3内容提要下一页返回上一页8.3.3渐开线齿轮参数计算8.3.3.1直齿圆柱齿轮参数计算（见表8-1）8.3.3.2外啮合斜齿圆柱齿轮的几何参数计算（见表8-2）8.3.3.3直齿圆锥齿轮的几何参数计算（见表8-3）8.3.4渐开线齿轮传动特点（见表8-4）8.3.5渐开线齿轮的加工1.  齿形加工方法（见表8-5）8.3内容提要下一页返回上一页2.  齿轮变位用齿条刀具加工齿轮时，刀具相对于被加工的齿坯移动一个距离，加工出来的齿轮为变位齿轮

6、，移动的距离为变位量，用xm表示，x称变位系数。规定刀具远离齿坯方向移动为正变位，x＞0；反之，为负变位，x＜0。由于变位齿轮采用的是同一把刀具，因此加工出的齿轮具有相同的模数和分度圆压力角。8.3.6齿轮传动的失效形式和设计准则1.  常用的齿轮材料、热处理及其选择（见表8-6）2.  齿轮常见的失效形式（见表8-7）3.  齿轮的设计准则（见表8-8）8.3内容提要下一页返回上一页8.3.7齿轮传动的受力分析（见表8-9）8.3.8齿轮传动的强度计算（见表8-10）8.3.9齿轮的结构选择和齿轮传动的润滑1.  齿轮的结构齿轮

7、的结构主要由几何尺寸、毛坯材料、加工工艺和生产批量等决定。齿轮轴：对于直径较小的齿轮（齿根圆到键槽底部的距离小于2～2.5mn），齿轮和轴制成一体，称为齿轮轴。8.3内容提要下一页返回上一页整体式齿轮：对于的齿轮，可制成整体式。腹板式齿轮：对于的齿轮，可制成腹板式。轮辐式齿轮：对于的齿轮，则制成轮辐式。2.  齿轮传动的润滑开式齿轮采用人工定期润滑或用润滑脂润滑。对闭式齿轮，当圆周速度v<10m/s时可采用浸油润滑，当圆周速度v≥10m/s时采用喷油润滑。8.3内容提要返回上一页例1已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=1

8、25mm，传动比i=4，小齿轮齿数z1=20，求这对齿轮的模数m、分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2和基圆直径db1、db2。解由传动比得由中心距得（mm）分度圆直径为（mm），（mm）齿顶圆直径8.4典型例题精解下一页返回基圆直径例2