齿轮基础知识.ppt

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1、齿轮基础知识GearWheelBasics目录一齿轮概述二渐开线齿轮三齿轮精度与测量四齿轮加工工艺五齿轮失效模式六售后常见问题一、齿轮概述1、定义齿轮——轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件。汉初青铜人字齿轮明代《武备志》中齿轮传动结构图产生——最早的齿轮记载源于2400多年前的东周时代的铜铸齿轮；理论化——在1694年，法国学者PHILIPPEDELAHIRE首先提出渐开线可作为齿形曲线；发展——18世纪工业革命时期，齿轮技术得到高速发展，专用机床与刀具的相继出现；现状——齿轮行业已成为中国机械基础件中规模最大

2、的行业。现代齿轮一、齿轮概述2、齿轮的分类齿轮可按齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。齿轮外形——圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮等直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮锥齿轮涡轮蜗杆非圆齿轮齿条一、齿轮概述2、齿轮的分类齿线形状——直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮等装置形式——开式齿轮、闭式齿轮、半开式齿轮制造方法——铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等直齿轮斜齿轮人字齿轮曲线齿轮铸造齿轮轧制齿轮同步齿环长安使用的变速器采用的齿轮种类：1、手动变速器：斜齿、直齿（倒档）、曲齿（速度计蜗杆副）、轴线相交（差速器锥齿轮）2、自变：扇形齿轮

3、、齿条3、以渐开线齿轮为主一、齿轮概述2、齿轮的分类花键直齿斜齿扇形齿轴线相交齿一、齿轮概述3、齿轮的作用和要求1）作用：传递动力变速变扭矩(2）要求：传动平稳噪声低使用寿命长成本低廉一、齿轮概述按国内外计量单位不同，齿轮型号分为公制和英制两种。公制齿轮型号：国内主要采用公制齿轮（模数齿轮），齿轮模数=分度圆直径（D）/齿数（Z）;英制齿轮型号欧美等国主要采用的英制齿轮（径节齿轮），是指每一英寸分度圆直径上的齿数，该值越大齿越小。径节DP=z/D(z—齿数，D—分度圆直径，英寸)，以径节DP单位为(1/in)。它与公制的换算关系为m=25.4/DP。4、

4、齿轮的型号1）优点：效率高，是机械传动最高的一种，效率可达99%结构紧凑工作可靠，使用寿命长传动比恒定2）缺点：不宜用于传动距离过大的场合；无过载保护运转时有振动和噪声，会产生一定的动载荷对于高精度齿轮的制造和安装较困难，成本高，合格率低。一、齿轮概述5、齿轮的优缺点二、渐开线齿轮1、定义发生线在基圆上纯滚动时,其上任一点的轨迹称为渐开线。2、渐开线的性质（1）发生线上选择的点K走过的弧长长度等于基圆上被滚过的弧长，即AB=AK；（2）渐开线上任一点的法线必切于基圆；（3）因渐开线是从基圆开始向外展开的，故基圆以内无渐开线；（4）渐开线的形状取决于基圆的

5、大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；（5）渐开线上各点压力角不相等。离基圆越远，压力角越大。2、渐开线的性质二、渐开线齿轮为什么工业生产中广泛应用渐开线齿轮？——渐开线齿轮保证按固定传动比传动，且受力方向不变、传动平稳如图：1、取相啮合的一对渐开线上任一点接触K；2、由于，渐开线上任一点的法线必切于基圆；且这一点的瞬时速度为一定值，所以此时两个齿轮的法线为同一条直线；3、这样的直线只有一条，即为两个基圆的内公法线,也就是说，两个齿轮的啮合轨迹为一条直线；4、因为两基圆的同侧内公切线只有一条，因此与连心线交点只有一个，5、根据传

6、动比的定义可知：即：i12=ω1/ω2=02p/01p=常数二、渐开线齿轮3、渐开线齿轮的基本参数（1）模数:m——分度圆齿距与圆周率（π）之比，即m=p/π。由于分度圆直径d与齿距p及齿数z之间的关系为:πd=pz，为了计算方便，便定义了模数：m=p/π二、渐开线齿轮3、渐开线齿轮的基本参数模数（m=p/π）是齿轮的一个重要参数，是齿轮所有几何尺寸计算的基础。显然，模数越大，齿距越大，轮齿的尺寸也越大，其轮齿的抗弯曲能力也越高。我国已规定了齿轮模数的标准系列(见下表）。——在设计渐开线齿轮时，必须取标准值二、渐开线齿轮3、渐开线齿轮的基本参数（2）压

7、力角:α——渐开线上任一点法向压力的方向线与该点速度方向线所夹锐角，称为该点的压力角。为设计、制造方便，我国标准规定分度圆上的压力角为标准压力角，其标准值为α=20°。此外，在汽车、航空工业中有时还有采用α=22.5°，α=25°。如图,由于为定值，为变值，所以压力角是变化的；二、渐开线齿轮3、渐开线齿轮的基本参数（3）齿顶高系数和顶隙系数齿顶高系数，国标规定，正常齿制,短齿制；顶隙系数，国标规定，正常齿制,短齿制。综上所述，是渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基本参数，其中均为标准值。如果用模数来表示轮齿的齿顶高和齿根高，则可写为：——短齿制齿轮主要用于汽车

8、、坦克、拖拉机、电力机车等。（4）齿数:z最小齿数：Zmin=2h*a/sin2