最新第六章 齿轮传动教学内容.ppt

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1、第6章齿轮传动渐开线齿轮的切齿原理及变位齿轮简介6.4齿轮传动的失效形式和材料选择6.5渐开线直齿圆柱齿轮传动的工作能力分析6.6第6章齿轮传动标准斜齿圆柱齿轮传动6.7标准直齿圆锥齿轮传动6.8蜗杆传动6.96.1概述6.1.1齿轮传动的特点和应用6.1.2齿廓啮合基本定律齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的一种传动形式，它主要用来传递任意两根轴之间的运动和动力。一般利用一对齿轮将一根轴的转动传递给另一根轴，并可改变转动速度和转动方向。6.1概述6.1.1齿轮传动的特点和应用1．齿轮传动的主要特点（1）优点：传递功率大、效率高（

2、98%～99%）；寿命长，工作平稳，可靠性高；能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。（2）缺点：制造和安装精度较高，成本也较高；不宜用于传动距离过大的场合。2．齿轮传动的类型齿轮传动的类型有很多，通常可按齿轮轴线的相对位置、齿轮啮合的情况、齿廓曲线的形状、齿轮传动的工作条件及齿面的硬度等进行分类。（1）按照齿轮轴线的相对位置分类根据传动过程中两个齿轮轴线的相对位置，齿轮传动可分为圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。圆柱齿轮传动用于两轴线平行时的传动，圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿三种。圆锥齿轮传动用于两轴线相

3、交时的传动。蜗杆蜗轮传动用于两轴线交错时的传动。（a）外啮合直齿轮传动（b）内啮合直齿轮传动（c）齿条与齿轮啮合传动（d）斜齿外啮合传动（e）人字齿啮合传动（f）直齿圆锥齿轮传动（g）斜齿圆锥齿轮传动（h）交错轴斜齿轮传动（i）蜗杆蜗轮传动图6-1齿轮传动主要类型（g）斜齿圆锥齿轮传动（h）交错轴斜齿轮传（i）蜗杆蜗轮传动图6-1齿轮传动主要类型（2）按照齿轮啮合的情况分类根据齿轮传动时两个齿轮啮合的情况，圆柱齿轮可分为外啮合、内啮合以及齿轮齿条啮合。一对外啮合的齿轮，它们的转动方向相反；一对内啮合的齿轮，它们的转动方向相同。当

4、齿轮和齿条啮合传动时，齿条作直线运动。（3）按照齿廓曲线的形状分类按照齿轮轮齿的齿廓曲线的形状，可分为渐开线齿轮传动、圆弧齿轮传动和摆线齿轮传动等。（4）根据齿轮传动的工作条件根据齿轮传动的工作条件不同，齿轮传动又可分为开式传动、半开式传动和闭式传动三种。开式传动多用于低速或低精度的场合，闭式传动多用于较重要的传动。（5）按照齿面的硬度分类按照齿面的硬度，齿轮传动可分为硬齿传动和软齿传动两种。当两个齿轮的齿面硬度小于或等于350HBS时，称为软齿面传动；当两个齿轮的齿面硬度大于350HBS时，称为硬齿面传动。3．齿轮传动的应用齿

5、轮传动广泛应用于各行各业。如机械、矿山、冶金、汽车、建筑、化工、起重运输、甚至是儿童玩具。目前，齿轮传动装置正逐步向小型、高速化、低噪音、高可靠性和硬齿面技术的方向发展。6.1.2齿廓啮合基本定律齿轮传动要求传动平稳，即在传动过程中，保持瞬时传动比恒定，以免产生冲击、振动和噪音。而齿廓形状影响齿轮传动的传动比。那么，齿廓形状应满足什么要求才能保证瞬时传动比恒定呢？图6-2渐开线的瞬时传动比恒定上式表明，两轮的瞬时传动比等于齿廓接触点处公法线分连心线成为两段长度的反比。齿廓啮合基本定律：欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数，则其齿廓曲线

6、必须符合下列条件，即：不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿轮公法线都必须与两轮连心线交于一定点（节点）P。过节点P所作的两个相切的圆称为节圆。由于节点的相对速度等于零，所以一对齿轮传动时，相当于一对节圆在作纯滚动。由此可知，两齿轮中心距为两节圆半径之和。把实现定传动比的一对齿廓称为共轭齿廓。一般来讲，任意给定一条齿廓曲线，就可以根据齿廓啮合基本定律作出与其共轭的另一条齿廓曲线。目前常用的齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧线等，其中渐开线齿廓曲线应用最为广泛。6.2渐开线标准直齿圆柱齿轮6.2.1渐开线的形成及基本性质6.2.1

7、渐开线的形成及基本性质6.2.3几何尺寸计算6.2.4内齿轮和齿条6.2.5公法线长度6.2.1渐开线的形成及基本性质图6-3渐开线的形成与齿轮渐开线齿廓图6-4不同基圆所得到的渐开线1.渐开线的形成2.渐开线的基本性质当直线沿一固定圆作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹称为该圆的渐开线，这个固定圆是渐开线的基圆，其半径用rb表示，直线称为发生线。如果发生线沿相反方向在基圆上滚动，可得到反方向的渐开线。由渐开线形成过程可知，渐开线具有下列特性：（1）发生线沿基圆滚过的直线长度，等于基圆上被滚过的一段弧长，即。（2）当发生线沿基圆作纯

8、滚动时，发生线就是渐开线在点的法线。因发生线总是与基圆相切，故可得结论：渐开线上任一点的法线必与其基圆相切。（3）切点是渐开线在点的曲率中心，而线段NK是相应的曲率半径。由图6-3可知，渐开线离基圆愈远，其曲率半径愈大，即渐开线愈平直。渐开线在基圆上起始点处的曲