機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)

1、任務(wù)一任務(wù)一 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 滾子鏈傳動(dòng) 任務(wù)一任務(wù)一 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)1鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)的組成 圖8-8 鏈傳動(dòng)的組成 鏈傳動(dòng)主要由主動(dòng)鏈輪、鏈條、從動(dòng)鏈輪三構(gòu)件與機(jī)架等部分組成。 任務(wù)一任務(wù)一 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)1鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)的組成 機(jī)械中的傳動(dòng)鏈有滾子鏈滾子鏈和齒形鏈齒形鏈兩大類(lèi)。 滾子鏈 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)1鏈傳動(dòng)的組成鏈傳動(dòng)的組成 機(jī)械中的傳動(dòng)鏈有滾子鏈滾子鏈和齒性鏈齒性鏈兩大類(lèi)。 圖8-9 齒形鏈的構(gòu)造 齒形鏈傳動(dòng)平穩(wěn)，

2、耐沖擊，噪聲小，又稱(chēng)為無(wú)聲鏈，用于高速和精度高的場(chǎng)合。但齒形鏈重量大，價(jià)格貴。本節(jié)介紹應(yīng)用廣泛的滾子鏈。 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)一、鏈傳動(dòng)的組成、速比及特點(diǎn)滾子鏈的結(jié)構(gòu)組成鏈傳動(dòng)的平均速比鏈傳動(dòng)的平均速比 鏈傳動(dòng)是齒嚙性傳動(dòng)，從較長(zhǎng)一段時(shí)間來(lái)考慮其平均速比i，應(yīng)該有1221zznni（8-2） 式中 n1 、n2 主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，單位為rpm（每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)）， z1 、z2 主、從動(dòng)輪的齒數(shù) 。式（8-2）表明，鏈傳動(dòng)的平均速比與主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的齒數(shù)成反比鏈傳動(dòng)的平均速比與主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的齒數(shù)成反比。 2鏈傳動(dòng)的速比及運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)的速比及運(yùn)動(dòng)特性 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性鏈傳動(dòng)

3、的運(yùn)動(dòng)特性 鏈傳動(dòng)中，鏈條移動(dòng)的速度時(shí)時(shí)在變化著；因此，鏈傳動(dòng)的平均速比雖與鏈輪齒數(shù)成反比，但瞬時(shí)速比瞬時(shí)速比（也稱(chēng)為瞬時(shí)傳動(dòng)比瞬時(shí)傳動(dòng)比）卻有所波動(dòng)； 在鏈傳動(dòng)中，鏈條會(huì)產(chǎn)生上下方向的顫動(dòng)，這種顫動(dòng)是鏈傳動(dòng)的有害因素。 鏈輪的轉(zhuǎn)速越高、鏈輪齒數(shù)越少、鏈條節(jié)距越大，則鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)速比不均勻性和鏈條的顫動(dòng)就越嚴(yán)重。 3鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 與帶傳動(dòng)對(duì)比，鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)如下：（1）對(duì)環(huán)境的要求低對(duì)環(huán)境的要求低，能在高溫、多塵、無(wú)防護(hù)的條件下工作，這是突出優(yōu)點(diǎn)突出優(yōu)點(diǎn)。 （2）相對(duì)于帶傳動(dòng)，有平均傳動(dòng)比恒定不變的優(yōu)點(diǎn)。（3）低速傳動(dòng)中，能傳遞大圓周力不打滑（對(duì)比帶傳動(dòng)）；但高速傳動(dòng)中，鏈 條速度的

4、波動(dòng)、顫動(dòng)和噪聲均大，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)；且無(wú)過(guò)載保護(hù)性能。 （4）鏈條不需要在鏈輪上繃緊，有利于降低軸與軸承的受力。 （5）傳遞功率相同，結(jié)構(gòu)比帶傳動(dòng)緊湊，但制造和安裝的要求較高。 （6）一般只宜布置在基本鉛垂的平面內(nèi)，鏈輪軸的方向受到限制只宜布置在基本鉛垂的平面內(nèi)，鏈輪軸的方向受到限制，這是突出的突出的 局限和不足。局限和不足。 與齒輪傳動(dòng)對(duì)比，除了對(duì)環(huán)境要求低、成本低、適宜中心距較大以外，齒輪傳 動(dòng)的優(yōu)越性均無(wú)可置疑。 從上述鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)可知，自行車(chē)用鏈傳動(dòng)可謂是揚(yáng)長(zhǎng)避短了。 鏈傳動(dòng)的適用條件為：功率 P 100Kw，傳動(dòng)比 i6，鏈速 v 15m/s，中心距 a 5m； 鏈傳動(dòng)的效率為

5、0.920.98 。 二、滾子鏈傳動(dòng)二、滾子鏈傳動(dòng) 1滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào)滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào) （參見(jiàn)下頁(yè)圖）（參見(jiàn)下頁(yè)圖） 滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、銷(xiāo)軸3、套筒4及滾子5組成。 鏈節(jié)距鏈節(jié)距p 滾子鏈上相鄰兩滾子的中心距離。 傳動(dòng)鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，以鏈節(jié)距p為基本參數(shù)。 傳遞的功率較大，又要求結(jié)構(gòu)緊湊，可采用雙排或多排鏈。 1滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào)滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào)1內(nèi)鏈板 2外鏈板 3銷(xiāo)軸 4套筒 5滾子圖8-10 滾子鏈的構(gòu)造與雙排滾子鏈a）滾子鏈的構(gòu)造 b）雙排滾子鏈二、滾子鏈傳動(dòng)二、滾子鏈傳動(dòng) 1滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào)滾子鏈的構(gòu)造與型號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈分為A、B兩個(gè)系列，常用的是A系列。 A系列滾子鏈

6、的主要參數(shù)見(jiàn)表8-4。該標(biāo)準(zhǔn)采用英寸為長(zhǎng)度單位。 1英寸25.4mm，（1/16）英寸（25.4/16）mm1.5875mm，表中的“鏈號(hào)”數(shù)乘以1.5875mm就是該鏈號(hào)滾子鏈的鏈節(jié)距p 。 表表8-4 A系列滾子鏈的主要參數(shù)系列滾子鏈的主要參數(shù)（摘自 GB/T 1243-1997） 滾子鏈的標(biāo)記為： 鏈號(hào)排數(shù)節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 。 例如A系列、節(jié)距19.05mm、單排、92節(jié)的滾子鏈，其標(biāo)記為： 12A192 GB/T 1243-1997 。鏈的長(zhǎng)度用鏈節(jié)數(shù)表示。 傳動(dòng)鏈的鏈節(jié)數(shù)以選偶數(shù)為宜，此時(shí)用開(kāi)口銷(xiāo)或彈簧夾即可將鏈條聯(lián)接成鏈環(huán)（圖8-11a、b）。如鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，須用有彎鏈板的“過(guò)渡鏈節(jié)”

7、聯(lián)成環(huán)形（圖8-11c），從而降低鏈的承載能力，圖8-11 滾子鏈聯(lián)結(jié)封閉環(huán)形的接頭形式a)開(kāi)口銷(xiāo) b)彈簧卡 c)過(guò)渡鏈節(jié) 傳動(dòng)鏈的鏈節(jié)數(shù)以選偶數(shù)為宜，此時(shí)用開(kāi)口銷(xiāo)或彈簧夾即可將鏈條聯(lián)接成鏈環(huán)（圖8-11a、b）。如鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)，須用有彎鏈板的“過(guò)渡鏈節(jié)”聯(lián)成環(huán)形（圖8-11c），從而降低鏈的承載能力，圖8-11 滾子鏈聯(lián)結(jié)封閉環(huán)形的接頭形式a)開(kāi)口銷(xiāo) b)彈簧卡 c)過(guò)渡鏈節(jié)2滾子鏈鏈輪滾子鏈鏈輪 圖8-12 鏈輪的結(jié)構(gòu)形式a)小尺寸整體式 b)中尺寸孔板式 c)大尺寸組合式 滾子鏈鏈輪的齒形已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)圖上不必畫(huà)端面齒形，只注明如 “齒形按 GB/T 1244-1995規(guī)定制造”等即可

8、。但設(shè)計(jì)圖上需畫(huà)出鏈輪的軸向齒形和尺寸，可參照BG/T 1243-1997。 鏈輪的結(jié)構(gòu)隨尺寸而異，參看圖8-12。 鏈輪材料要求強(qiáng)度和耐磨性，小鏈輪應(yīng)選用較優(yōu)材料。 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 盡量布置在鉛垂平面內(nèi)， 使鏈條的鏈節(jié)能順暢地與 鏈輪齒嚙合。應(yīng)緊邊在上、松邊在下。 若松邊在上，則在鏈子脫 離主動(dòng)鏈輪處可能出現(xiàn)“咬 鏈”現(xiàn)象，影響正常傳動(dòng)。兩鏈輪的軸線在同一水平 面內(nèi)（或接近如此）。若 需要斜向布置，兩軸中心 連線與水平線的夾角應(yīng) 小于45。安裝時(shí)，松邊的初始下垂量取兩軸中心距的12。使用一段時(shí)間后，松 邊的下垂量加大。會(huì)造成嚙合不良。解決問(wèn)題的方法之一，是將兩鏈輪的中 心距調(diào)大；

9、解決方法之二，是減除一個(gè)鏈節(jié)。 在松邊安置一個(gè)張緊輪則是解決此問(wèn)題的更佳方法。鏈傳動(dòng)主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向相同。將兩輪之一安置在鏈環(huán)的外側(cè)，可使兩輪轉(zhuǎn) 向相反。但同時(shí)需要安置稱(chēng)為“游輪”的張緊輪。圖8-13 鏈傳動(dòng)的布置 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 3鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)一、齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型與特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型與特點(diǎn) 1齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 按兩軸線的空間位置，齒輪傳動(dòng)分為平行軸齒輪傳動(dòng)平行軸齒輪傳動(dòng)、相交軸齒輪傳相交軸齒輪傳動(dòng)動(dòng)、交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)三大類(lèi)；按齒向不同分為直齒

10、、斜齒直齒、斜齒、人字齒人字齒、曲線齒曲線齒等類(lèi)型； 根據(jù)嚙合形式分為外嚙合外嚙合、內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合兩類(lèi)。 圖8-14 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 2 . 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 齒輪傳動(dòng)在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛，其特點(diǎn)如下： 傳動(dòng)精度高傳動(dòng)精度高 前面講過(guò)，帶傳動(dòng)不能保證傳動(dòng)比準(zhǔn)確，鏈傳動(dòng)也不能實(shí)現(xiàn)恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；但現(xiàn)代常用的漸開(kāi)線齒輪，其傳動(dòng)比在理論上是準(zhǔn)確、恒定不變的；這不但對(duì)精密機(jī)械與儀器是關(guān)鍵要求，也是高速重載下減少動(dòng)載影響、實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)傳動(dòng)的重要條件。 適用范圍寬適用范圍寬 傳遞的功率范圍極寬，可以從0.001W到60 000kW；圓周速度可以很低，也可高達(dá)150m/s，均為帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)難以

11、比擬。 可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸、交錯(cuò)軸等空間任意兩軸間的傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸、交錯(cuò)軸等空間任意兩軸間的傳動(dòng)，也為帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)所難以企及。 工作可靠，使用壽命長(zhǎng)工作可靠，使用壽命長(zhǎng)。 傳動(dòng)效率較高，一般為 0.940.99。 齒輪傳動(dòng)的不足方面有： 制造和安裝要求較高，因而成本也較高； 對(duì)環(huán)境要求較嚴(yán)，除低速、低精度情況外，需要安置在箱罩中防 塵防垢，還需有潤(rùn)滑裝置； 不適用于相距較遠(yuǎn)兩軸間的傳動(dòng)； 減振性和抗沖擊性不如帶傳動(dòng)等柔性傳動(dòng)好。二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪 二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪 1. 齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪 輪齒齒

12、廓與齒輪傳動(dòng)比輪齒齒廓與齒輪傳動(dòng)比 圖8-16 古代齒輪傳動(dòng)不能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定 古代齒輪的齒廓是直線或其他簡(jiǎn)單線形，齒形不嚴(yán)格不精確。傳動(dòng)中每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒都發(fā)生一次撞擊，瞬時(shí)傳動(dòng)比波動(dòng)較大，傳動(dòng)很不平穩(wěn)。在轉(zhuǎn)速高、功率大的現(xiàn)代傳動(dòng)中，根本不能用。 二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪 1. 齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪 漸開(kāi)線齒輪的恒定傳動(dòng)比漸開(kāi)線齒輪的恒定傳動(dòng)比 圖8-16 漸開(kāi)線與漸開(kāi)線齒輪a）漸開(kāi)線及其形成 b）漸開(kāi)線齒輪 直線AB緊靠在半徑rb 的圓周上做純滾動(dòng)，AB上任一點(diǎn)K的軌跡CKK稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線漸開(kāi)線. 該圓稱(chēng)為此漸開(kāi)線的基圓基圓，r rb b

13、為基圓半徑，為基圓半徑，ABAB稱(chēng)為發(fā)生線稱(chēng)為發(fā)生線。 采用漸開(kāi)線作為齒廓曲線的齒輪稱(chēng)為漸開(kāi)線齒輪漸開(kāi)線齒輪。 由漸開(kāi)線的形成過(guò)程可知： 漸開(kāi)線上任一點(diǎn)的法線就是通過(guò)該點(diǎn)的漸開(kāi)線發(fā)生線，此直線與基圓相切。 基圓以內(nèi)沒(méi)有漸開(kāi)線。 幾何學(xué)的分析可以證明：從理論上理論上說(shuō)，漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)具有恒定的傳動(dòng)比漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)具有恒定的傳動(dòng)比。 由于制造有誤差、齒廓會(huì)磨損，實(shí)際齒廓不可能是絕對(duì)精確的漸開(kāi)線，所以傳動(dòng)比也并非絕對(duì)準(zhǔn)確與恒定。但這些因素的影響畢竟輕微得多，也便于控制了。 可見(jiàn)，漸開(kāi)線齒輪的出現(xiàn)，使齒輪傳動(dòng)的性能取得了質(zhì)的飛躍漸開(kāi)線齒輪的出現(xiàn)，使齒輪傳動(dòng)的性能取得了質(zhì)的飛躍，因此在現(xiàn)代獲得了廣泛的應(yīng)

14、用。漸開(kāi)線齒輪還有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，使它在應(yīng)用中一直獨(dú)占鰲頭：切齒刀具的通用性好切齒刀具的通用性好，有利于簡(jiǎn)化加工設(shè)備和降低制造成本，兩軸的中心距略有安裝誤差對(duì)傳動(dòng)比沒(méi)有影響中心距略有安裝誤差對(duì)傳動(dòng)比沒(méi)有影響，便于安裝使用。二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪 1. 齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪齒輪的傳動(dòng)比與漸開(kāi)線齒輪 漸開(kāi)線齒輪的恒定傳動(dòng)比漸開(kāi)線齒輪的恒定傳動(dòng)比 2. 漸開(kāi)線齒輪的參數(shù)與尺寸關(guān)系漸開(kāi)線齒輪的參數(shù)與尺寸關(guān)系 齒輪各部分的名稱(chēng)齒輪各部分的名稱(chēng) 圖8-17 齒輪各部分的名稱(chēng)及表示符號(hào) 齒頂圓齒頂圓 直徑直徑d da a 、半徑、半徑r ra a。齒根圓齒根圓 直徑直

15、徑d df f 、半徑、半徑r rf f。齒厚 圓周上的輪齒厚度（弧 長(zhǎng)）。齒根處齒厚最大、接近 齒頂齒厚趨窄。齒槽寬 圓周上的齒槽寬度（弧 長(zhǎng)）。在不同齒根處齒槽寬最 窄、接近齒頂齒槽寬驅(qū)寬。齒距 圓周上相鄰兩同側(cè)齒廓的 間距（弧長(zhǎng)）。圓大對(duì)應(yīng)大齒距。分度圓分度圓 齒厚與齒槽寬相等的圓。 分度圓是重要概念，與分度圓相 關(guān)的參數(shù)均用不帶下標(biāo)的字母來(lái)表示，分別為直徑直徑d d 、半徑、半徑r r、分度圓齒厚分度圓齒厚s s 、 分度圓齒槽寬分度圓齒槽寬e e 、分度圓齒距、分度圓齒距p p等。應(yīng)該有以下關(guān)系： se （8-3） pse2s2e （8-4） 齒頂高 ha。 齒根高 hf。 全齒高

16、h。hha hf （8-5）直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 基本參數(shù)有齒數(shù)z 、模數(shù)m 、壓力角、齒頂高系數(shù)ha* 、頂隙系數(shù)c* 等。 齒數(shù)z 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比與主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的齒數(shù)成反比齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比與主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的齒數(shù)成反比，即1221zznni（8-6）式中 n1 、n2 主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，單位為rpm（每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)）， z1 、z2 主、從動(dòng)輪的齒數(shù) 。 模數(shù)模數(shù)m m 齒輪上輪齒的大小，可用其徑向尺寸全齒高來(lái)表示，也可用其周向尺寸齒距來(lái)表示。這些參數(shù)間具有確定的關(guān)系，任選其一即可。 設(shè)以分度圓齒距p作為表示輪齒大小的參量，是否方便呢？ 分度圓齒距p是一段弧長(zhǎng)，與分

17、度圓直徑d、齒數(shù)z的關(guān)系為zpd，即 zdp （8-7） 式（8-7）中包含無(wú)理數(shù) 3.14159。為了讓需要測(cè)量的分度圓直徑d是有理數(shù)，則分度圓齒距p將是個(gè)無(wú)理數(shù)；而用無(wú)理數(shù)來(lái)表示輪齒的大小顯然不便，為此，特定義另外一個(gè)表示輪齒大小的參數(shù)，稱(chēng)為模數(shù)模數(shù)，用m表示：zdpm（8-8） 或 d zm （8-9）式（8-8）表明：模數(shù)模數(shù)m m的意義是分度圓齒距的意義是分度圓齒距p p的的 1/1/。 式（8-9）表明：分度圓直徑分度圓直徑d d等于齒輪齒數(shù)等于齒輪齒數(shù)z z與模數(shù)與模數(shù)m m的乘積的乘積。 圖8-18 輪齒大小與模數(shù)成正比 顯然，輪齒尺寸與模數(shù)大小成正比例；模數(shù)加大，齒厚增厚、齒

18、距加長(zhǎng)，承載能力增強(qiáng)。 模數(shù)模數(shù)m m是齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)是齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)。 稍后即將看到，在齒輪計(jì)算公式中均以模數(shù)m作為基準(zhǔn)參量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定了齒輪模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)系列。 表表8-5 漸開(kāi)線齒輪的模數(shù)系列漸開(kāi)線齒輪的模數(shù)系列（GB/T 1357-1987） （單位：mm）式（式（8-9）是齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算的基本公式之一）是齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算的基本公式之一。壓力角壓力角 物體因受力而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，力的作用方向和物體上力作用點(diǎn)的運(yùn)力的作用方向和物體上力作用點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向間的夾角動(dòng)方向間的夾角，稱(chēng)為壓力角壓力角。 圖8-19 壓力角與漸開(kāi)線齒輪的壓力角a)壓力角的含義 b)漸開(kāi)線齒輪的壓力角 意義：壓力

19、角越小壓力角越小，力的方向與運(yùn)動(dòng)方向越接近一致，推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)越省力越省力。 漸開(kāi)線齒輪嚙合中的壓力角問(wèn)題簡(jiǎn)介。 . 齒輪嚙合時(shí)力的作用方向齒輪嚙合時(shí)力的作用方向 因光滑面上力必沿法線方向，則齒廓上力必沿漸開(kāi)線發(fā)生線的方向；輪齒在K1 、K2點(diǎn)嚙合（圖8-20b） ，力F1 、F2 必沿K1 N1 、K2 N2 方向。 .從動(dòng)輪上力作用點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向從動(dòng)輪上力作用點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向 從動(dòng)輪繞O2 轉(zhuǎn)，K1 、K2必沿v1 、v2 運(yùn)動(dòng)。 由圖8-20b知，采用離基圓較近處的漸開(kāi)線為齒廓，齒輪傳動(dòng)的壓力角較小采用離基圓較近處的漸開(kāi)線為齒廓，齒輪傳動(dòng)的壓力角較小。 但基圓內(nèi)沒(méi)有漸開(kāi)線，所以齒根圓

20、必須比基圓大；而分度圓又比齒根圓大，因此分度圓壓力角不可能很小分度圓壓力角不可能很小。綜合各種因素，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)齒輪的（分度圓）壓力角為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)齒輪的（分度圓）壓力角為 2020。 壓力角數(shù)值定下來(lái)，漸開(kāi)線齒廓的形狀才能確定，因此，齒數(shù)齒數(shù)z z、模數(shù)、模數(shù)m m和壓力角和壓力角三者是直齒圓柱漸開(kāi)線齒輪主要的基本參數(shù)三者是直齒圓柱漸開(kāi)線齒輪主要的基本參數(shù)。 齒頂高系數(shù)ha* 和頂隙系數(shù)c* 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)ha* 齒頂高h(yuǎn)a與模數(shù)m的比值，即ha ha* m （8-10） 由于：只有齒距p相同、即模數(shù)m相同的齒輪才能?chē)Ш?，兩齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝距是兩個(gè)分度圓相切；因此齒根高h(yuǎn)

21、f 必須略大于齒頂高h(yuǎn)a，否則兩齒輪必發(fā)生“干涉”而無(wú)法傳動(dòng)。于是應(yīng)該有hfha C （8-11）式中 C為兩齒輪嚙合時(shí)的“徑向間隙徑向間隙”，或稱(chēng)“頂隙頂隙”。 頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)c* 頂隙C與模數(shù)m的比值，即 C c*m （8-12） 由式（8-11）、（8-10）、（8-12）得到齒根高的計(jì)算公式 hf（ha*c* ）m （8-13） 由式（8-5）、（8-13）得到全齒高的計(jì)算公式 h（2ha*c* ）m （8-14）齒頂高系數(shù)ha* 和頂隙系數(shù)c* 也是齒輪的基本參數(shù)。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，正常齒制： ha* 1.00， c* 0.25； 短齒制： ha* 0.80， c* 0.30。標(biāo)準(zhǔn)直齒

22、圓柱齒輪的幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸 表表8-6 正常制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式正常制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計(jì)算公式內(nèi)齒輪與齒條內(nèi)齒輪與齒條 內(nèi)齒輪與齒條內(nèi)齒輪與齒條 圖8-21 內(nèi)齒輪與齒條的齒形與參數(shù) a)內(nèi)齒輪（局部） b)齒條（局部） 內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪齒廓是內(nèi)凹漸開(kāi)線，齒厚、齒槽形狀與外齒輪相反；各參數(shù)均與外齒輪對(duì)應(yīng)，僅齒頂圓直徑da 、齒根圓直徑df 的公式與外齒輪有差別，見(jiàn)表8-6。 齒條齒條 當(dāng)齒輪齒數(shù)增加到無(wú)限多，齒頂圓、分度圓、齒根圓變得無(wú)限大，其局部成為互相平行的直線，代表分度圓的直線稱(chēng)為齒條的中線。齒條的漸開(kāi)線齒廓也成為直線，齒廓的垂線與中線的夾

23、角就是齒條嚙合中的壓力角，標(biāo)準(zhǔn)值20，特稱(chēng)為齒條的齒形角齒形角。3. 漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn) 從應(yīng)用出發(fā)，下面簡(jiǎn)介漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的知識(shí)要點(diǎn)而略去理論證明。 一對(duì)漸開(kāi)線齒輪，必須模數(shù)相等、壓力角相等才能?chē)Ш蟼鲃?dòng)一對(duì)漸開(kāi)線齒輪，必須模數(shù)相等、壓力角相等才能?chē)Ш蟼鲃?dòng)。兩漸開(kāi)線齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝條件為分度圓相切，標(biāo)準(zhǔn)中心距兩漸開(kāi)線齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝條件為分度圓相切，標(biāo)準(zhǔn)中心距a a為兩齒輪分度圓為兩齒輪分度圓半徑之和半徑之和，由式（8-8）可得：當(dāng)兩齒輪為內(nèi)嚙合時(shí)，公式中的加號(hào)改為減號(hào)。 mzza221（8-15）式中 z1 、z2 兩齒輪的齒數(shù)，m 齒輪的模數(shù)。 加工安裝必

24、有誤差，但只要實(shí)際中心距與式（8-15）的標(biāo)準(zhǔn)值不差得太多， 即兩輪嚙合不致間斷，也不互相“卡死”，則實(shí)際安裝中心距與標(biāo)準(zhǔn)中心距略有實(shí)際安裝中心距與標(biāo)準(zhǔn)中心距略有偏差，并不影響傳動(dòng)比的恒定性，這是漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的突出特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)偏差，并不影響傳動(dòng)比的恒定性，這是漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的突出特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。 兩齒輪實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)的條件是：在一對(duì)輪齒脫離嚙合前下一對(duì)輪齒能進(jìn)入嚙合。標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪在標(biāo)準(zhǔn)中心距的條件下，均可實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)；齒輪齒數(shù)多，對(duì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)有利。 3. 漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn) 正常齒制標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒齒輪的最小齒數(shù)正常齒制標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒齒輪的最小齒數(shù)z zmin

25、min 1717。 齒數(shù)小于17，由于“根切”（解釋略）使部分齒廓喪失漸開(kāi)線齒形，從而降低傳動(dòng)質(zhì)量 。若允許存在微小“根切” ，可取到zmin 14。需齒數(shù)更少，則可采用“變位齒輪變位齒輪”（略）。另外，稍后將簡(jiǎn)介的斜齒齒輪，其最小齒數(shù)也可小于14。 例例8-1 一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知模數(shù)m2mm，兩輪齒數(shù)z125，z2 100，壓力角20，正常齒制。 求：兩輪分度圓直徑d1 、d2 ，齒頂圓直徑da1 、da2 ，齒根圓直徑df1 、df2 ， 基圓直徑db1 、db2 及兩輪的中心距a。 解解 根據(jù)表8-6中的公式及式（8-15）計(jì)算如下： 分度圓直徑d1 mz1 2mm2

26、550mmd2 mz2 2mm100200mm齒頂圓直徑 da1d1 2ha d1 2ha*m 50mm（212mm）54mm da2d2 2ha d2 2ha*m 200mm（212mm）204mm 齒根圓直徑 df1d1 2（hf*c*） 50mm2（10.25）2mm45mmdf2d2 2（hf*c*） 200mm2（10.25）2mm195mm基圓直徑db1 d1 cos50mmcos2046.99mmdb2 d2 cos200mmcos20187.94mm兩輪中心距 mm1252200mmmm50221dda 例例8-2 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，已知中心距a75mm，

27、傳動(dòng)比i4。模數(shù)m 1.5mm，壓力角20，正常齒制。 求：兩輪的齒數(shù)z1、z2、分度圓直徑d1、d2，齒頂圓直徑da1、da2，齒根圓直徑df1、df2以及基圓直徑db1、db2 。解解 先求小齒輪齒數(shù)z1和大齒輪齒數(shù)z2由式（8-6）iz2 /z1 得到 z2 iz1 4z1 將上式代入式（8-15）， 得到 2524211121mzmzzmzza即 20mm515mm752521.maz因此 z2 4z1 42080。 再求兩齒輪的其他參數(shù) 因兩齒輪的齒數(shù)及模數(shù)已經(jīng)知道，其他參數(shù)均可仿照例8-1那樣求出。（略，建議大家自行練習(xí)計(jì)算）三、齒輪的材料、結(jié)構(gòu)與精度三、齒輪的材料、結(jié)構(gòu)與精度 1

28、. 齒輪的失效形式與材料選擇齒輪的失效形式與材料選擇 齒輪的失效形式齒輪的失效形式 齒輪損壞多因輪齒失效輪齒失效所致，主要形式有：輪齒從齒根處斷裂、齒面疲勞點(diǎn)輪齒從齒根處斷裂、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損和齒面膠合蝕、齒面磨損和齒面膠合，它們的引起原因及防止措施等見(jiàn)表8-7。 齒輪在工作中損壞而不能繼續(xù)使用，稱(chēng)為失效失效。表表8-7 齒輪輪齒的常見(jiàn)失效形式及防止措施齒輪輪齒的常見(jiàn)失效形式及防止措施 齒輪的常用材料齒輪的常用材料 低速、輕載、無(wú)沖擊的齒輪，選用價(jià)格低、易成型、易切齒的鑄鐵；載荷、尺寸較大、形狀復(fù)雜的齒輪選用鑄鋼；高速輕載、要求低噪聲的齒輪選用工程塑料、尼龍等非金屬材料。而大多數(shù)齒輪仍采

29、用各種鋼材制造，見(jiàn)表8-8。 相嚙合的一對(duì)齒輪中，小齒輪應(yīng)選較優(yōu)質(zhì)的材料，原因有三：小齒輪受力循環(huán)次數(shù)多；齒數(shù)越少輪齒的根部越薄，容易折斷；使相嚙合的輪齒表面有明顯的硬度差，有利于防止齒面膠合。表表8-8 齒輪的常用材料及使用條件齒輪的常用材料及使用條件齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑對(duì)齒輪傳動(dòng)很重要潤(rùn)滑對(duì)齒輪傳動(dòng)很重要，作用有：減少磨損、發(fā)熱，降低噪聲，延長(zhǎng)使用減少磨損、發(fā)熱，降低噪聲，延長(zhǎng)使用壽命，改善傳動(dòng)狀況。壽命，改善傳動(dòng)狀況。圖8-21 閉式齒輪傳動(dòng)的常用潤(rùn)滑形式 a）浸油潤(rùn)滑 b）噴油潤(rùn)滑 “開(kāi)式開(kāi)式”傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)裝置暴露在環(huán)境中，沒(méi)有罩蓋。 “半開(kāi)式半開(kāi)式”傳動(dòng) 傳動(dòng)裝置有罩

30、蓋而沒(méi)有完全封閉在箱體內(nèi)?！伴]式閉式”傳動(dòng) 傳動(dòng)裝置封閉在箱體內(nèi)。開(kāi)式、半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)僅用于低速、低精度工況，定期由人工加注潤(rùn)滑油。 閉式傳動(dòng)，有浸油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑與噴油潤(rùn)滑噴油潤(rùn)滑等等形式，見(jiàn)圖8-21。 浸油潤(rùn)滑也稱(chēng)為油浴潤(rùn)油浴潤(rùn)滑滑，在齒輪箱內(nèi)注潤(rùn)滑油使油面浸沒(méi)大齒輪12個(gè)齒，由齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將油帶至兩齒輪嚙合處起潤(rùn)滑作用，如圖8-21a所示。 更高速的傳動(dòng)中，為避免因攪油劇烈使油溫升得過(guò)高，常采用噴油潤(rùn)滑，由油泵輸油經(jīng)噴嘴射向齒輪嚙合處，如圖8-21b所示。 2. 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)圓柱齒輪的結(jié)構(gòu) 齒輪結(jié)構(gòu)與下列因素有關(guān)：毛坯種類(lèi)、材料、尺寸、加工方法及生產(chǎn)批量等。常見(jiàn)的齒輪結(jié)構(gòu)類(lèi)型如下： 齒輪

31、軸齒輪軸 齒輪的外徑較小，或齒根圓直徑與相配的軸徑相差很小時(shí)（圖8-22a），常將齒輪與軸制成一體，稱(chēng)為齒輪軸，如圖8-22b所示。 圖8-22 齒輪軸a）2.5m b）齒根圓直徑與相配的軸徑相差很小 實(shí)心式齒輪實(shí)心式齒輪 齒頂圓直徑da 200mm的中小尺寸齒輪多采用。 圖8-23 實(shí)心式齒輪（da 200mm） 輻板式齒輪輻板式齒輪 齒頂圓直徑da200500mm的齒輪多采用（圖略）。 3. 圓柱齒輪精度簡(jiǎn)介圓柱齒輪精度簡(jiǎn)介齒輪傳動(dòng)精度的三個(gè)方面齒輪傳動(dòng)精度的三個(gè)方面 針對(duì)齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的三個(gè)主要方面。第公差組為傳動(dòng)準(zhǔn)確性精度傳動(dòng)準(zhǔn)確性精度 規(guī)定齒輪一周轉(zhuǎn)內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差。第公差組為傳動(dòng)平穩(wěn)

32、性精度傳動(dòng)平穩(wěn)性精度 規(guī)定傳動(dòng)中沖擊、振動(dòng)、噪聲等指標(biāo)。第公差組為載荷分布均勻性精度載荷分布均勻性精度 規(guī)定齒面接觸狀況的指標(biāo)。 不同工作的齒輪，對(duì)上述三種精度有不同的側(cè)重方面。 齒輪的精度等級(jí)及其選擇齒輪的精度等級(jí)及其選擇 GB/T 10095.1-2001標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，單個(gè)漸開(kāi)線圓柱齒輪的精度有112級(jí)，1級(jí)最高，12級(jí)最低。1、2級(jí)精度屬于待發(fā)展級(jí)。 高精度齒輪價(jià)格昂貴，一般不輕易選用。常用的齒輪精度是6級(jí)9級(jí)。表表8-9 常用圓柱齒輪精度等級(jí)的適用條件及舉例常用圓柱齒輪精度等級(jí)的適用條件及舉例4. 圓柱齒輪的加工方法圓柱齒輪的加工方法4. 圓柱齒輪的加工方法圓柱齒輪的加工方法仿形法加工齒

33、輪4. 圓柱齒輪的加工方法圓柱齒輪的加工方法4. 圓柱齒輪的加工方法圓柱齒輪的加工方法展成法加工齒輪四、斜齒圓柱齒輪簡(jiǎn)介四、斜齒圓柱齒輪簡(jiǎn)介 四、斜齒圓柱齒輪簡(jiǎn)介四、斜齒圓柱齒輪簡(jiǎn)介 1斜齒圓柱齒輪的形成原理斜齒圓柱齒輪的形成原理 圖4-24 斜齒輪的幾何形成原理 設(shè)想把直齒齒輪切成極多個(gè)極薄的“齒輪片”，依次向同方向錯(cuò)開(kāi)極小角度， 然后“粘”起來(lái)，得到如圖8-24b所示的結(jié) 果：輪齒不再與齒輪的軸線平行，這就 是斜齒輪斜齒輪。注意：斜齒輪的輪齒在空間不是直線，而是一條螺旋線。 2斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 圖8-25 齒輪嚙合時(shí)齒面上的接觸線 a）直齒輪 b）斜齒輪 螺旋齒的斜齒輪傳動(dòng)

34、對(duì)比直齒輪，若干方面的性能大有改善，同時(shí)也帶來(lái)缺點(diǎn)與問(wèn)題。 斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn) 傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小 斜齒輪嚙合從一端開(kāi)始，接觸線從短到長(zhǎng)，又縮短而脫離接觸，作用力變化平緩。 承載能力強(qiáng)承載能力強(qiáng) 斜齒輪傳動(dòng)同時(shí)參與嚙合的齒對(duì)較多（34對(duì)），每齒分擔(dān)的負(fù)荷降低。又因傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)小，有利于承載。 齒面磨損均勻齒面磨損均勻 平穩(wěn)進(jìn)入接觸又平穩(wěn)退出，使齒面磨損較為均勻，有利于維持齒廓的形狀、維持傳動(dòng)的準(zhǔn)確穩(wěn)定。 最小齒數(shù)可以比直齒輪少最小齒數(shù)可以比直齒輪少 有利于達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、減輕重量的目的。斜齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)與問(wèn)題斜齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)與問(wèn)題 傳動(dòng)中產(chǎn)生軸向推力傳

35、動(dòng)中產(chǎn)生軸向推力 這種軸向力有把兩個(gè)齒輪互相推離的趨勢(shì)，因此需要用能承受軸向力的軸承；或采用 “人字齒輪”，使同時(shí)產(chǎn)生方向相反的軸向力Fa 互相抵消。但兩種方法都增加制造工作量和成本。 加工不如直齒輪簡(jiǎn)便，難達(dá)到較高的加工精度加工不如直齒輪簡(jiǎn)便，難達(dá)到較高的加工精度。 圖8-29 斜齒輪及人字齒輪傳動(dòng)中的軸向力 a)斜齒輪上的軸向力 b)軸向力的影響 c)人字齒輪使軸向力抵消 d)人字齒輪傳動(dòng) 五、錐齒輪簡(jiǎn)介五、錐齒輪簡(jiǎn)介 五、錐齒輪簡(jiǎn)介五、錐齒輪簡(jiǎn)介 錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞兩相交軸間的運(yùn)動(dòng)；兩錐齒輪軸成90夾角是最常見(jiàn)的, 稱(chēng)為正交傳動(dòng)。但對(duì)于任意交角的兩軸，用錐齒輪傳動(dòng)都較方便。 圖4-33

36、錐齒輪傳動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)特性 曲齒錐齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力高，在現(xiàn)代汽車(chē)、坦克、飛機(jī)等高速、重載傳動(dòng)中被廣泛采用。 五、錐齒輪簡(jiǎn)介五、錐齒輪簡(jiǎn)介 2錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 錐齒輪的各參數(shù)均以大端齒廓為依據(jù)進(jìn)行定義與討論。 一對(duì)錐齒輪正確嚙合的條件是：大端模數(shù)和壓力角分別相等大端模數(shù)和壓力角分別相等。 正交錐齒輪傳動(dòng)，兩輪分度圓錐角之和1290，傳動(dòng)比122212121221cottancossinsinsinddzznni（8-16） 式中 n1、n2主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，單位為rpm（每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)）， z1、z2主、從動(dòng)輪的齒數(shù)。 蝸輪蝸桿應(yīng)用六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 六、蝸桿傳

37、動(dòng)簡(jiǎn)介六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 1蝸桿傳動(dòng)概述蝸桿傳動(dòng)概述 圖8-28 蝸桿傳動(dòng)的構(gòu)成與功用 由蝸桿和蝸輪構(gòu)成，傳遞空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)，交錯(cuò)角常為傳遞空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)，交錯(cuò)角常為9090，傳動(dòng)中，傳動(dòng)中的主動(dòng)件是蝸桿。的主動(dòng)件是蝸桿。 下面簡(jiǎn)介常見(jiàn)的圓柱阿基米德蝸桿。 六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 1蝸桿傳動(dòng)概述蝸桿傳動(dòng)概述 下面簡(jiǎn)介常見(jiàn)的圓柱阿基米德蝸桿。 阿基米德蝸桿和蝸輪的幾何特征阿基米德蝸桿和蝸輪的幾何特征 圖8-29 阿基米德蝸桿的幾何特性與傳動(dòng)原理a）蝸桿與螺桿的異同對(duì)比 b）蝸輪蝸桿的嚙合關(guān)系 蝸桿縱截面與漸開(kāi)線齒條的齒形相同。蝸桿縱截面與漸開(kāi)線齒

38、條的齒形相同。 蝸桿有右旋、左旋之分； 也有單頭、雙頭、多頭蝸桿。蝸桿縱截面內(nèi)的齒形角與標(biāo)準(zhǔn)齒條 相同，240。六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介六、蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 1蝸桿傳動(dòng)概述蝸桿傳動(dòng)概述 蝸桿有右旋、左旋之分； 也有單頭、雙頭、多頭蝸桿。 蝸桿的齒距pZ（類(lèi)似螺桿的螺距）與齒條一樣， pzm， m是蝸桿的模數(shù)，應(yīng)按GB/T 10085-1988規(guī)定。pZ含有因子3.14159，可見(jiàn)是無(wú)理數(shù)。 蝸輪蝸輪外形與斜齒輪較像，蝸輪齒圈的中分面內(nèi)齒形具有漸開(kāi)線齒廓；但蝸輪的外緣不是圓柱面，而是一圈與蝸桿契合的弧形柱面，見(jiàn)圖8-29b。 通過(guò)蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面稱(chēng)為中間平面中間平面，見(jiàn)圖8-29b。 蝸桿傳動(dòng)

39、中，中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的嚙合類(lèi)似于齒輪齒條間的傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)中，中間平面內(nèi)蝸桿與蝸輪的嚙合類(lèi)似于齒輪齒條間的傳動(dòng)，這就是蝸輪蝸桿傳動(dòng)關(guān)系的要點(diǎn)。 2蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)與應(yīng)用蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)與應(yīng)用 圖8-30 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用舉例a)緊湊的單級(jí)蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) b)具有自鎖性的手動(dòng)葫蘆 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)鮮明，優(yōu)點(diǎn)鮮明，缺點(diǎn)突出，缺點(diǎn)突出，適用條件明確適用條件明確。蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。 單級(jí)傳動(dòng)比常取i880，要求大傳動(dòng)比時(shí)蝸桿， 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的緊湊為其他傳動(dòng)形式所難以比擬。 與齒輪是一個(gè)個(gè)分離的齒不同，蝸桿是一個(gè)連續(xù)的螺旋齒形，因此傳動(dòng)平傳動(dòng)平 穩(wěn)，沖擊

40、、振動(dòng)與噪音均小穩(wěn)，沖擊、振動(dòng)與噪音均小。因傳動(dòng)比大，可用于可用于分度機(jī)構(gòu)中得到高精度的微小轉(zhuǎn)角分度高精度的微小轉(zhuǎn)角分度。 蝸桿的螺旋升角小，具有自鎖性具有自鎖性，只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，不能反向帶動(dòng)。 圖8-30b為手動(dòng)葫蘆起重裝置，操作者停止拉動(dòng)時(shí)，重物被鎖住不會(huì)掉落。 蝸桿傳動(dòng)的缺點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的缺點(diǎn) 機(jī)械效率低機(jī)械效率低，一般0.70.8，有的自鎖性蝸桿傳動(dòng)甚至0.5。 傳動(dòng)中摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，齒面磨損快，需要有良好的散熱、潤(rùn)滑條件，只適摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，齒面磨損快，需要有良好的散熱、潤(rùn)滑條件，只適 用于功率不超過(guò)用于功率不超過(guò)50kW的小功率傳動(dòng)、或間歇工作的設(shè)備的小功率傳動(dòng)、或間歇工作的設(shè)備。 為

41、減少磨損和摩擦，需用減磨性好的貴重有色金屬制造蝸輪齒圈，齒面的 加工要求高光潔度，因而成本較高成本較高。 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)鮮明，優(yōu)點(diǎn)鮮明，缺點(diǎn)突出，適用條件明確。缺點(diǎn)突出，適用條件明確。3蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與傳動(dòng)比蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)與傳動(dòng)比 蝸桿在中間平面內(nèi)的模數(shù)為軸向模數(shù)ma1；蝸輪在中間平面內(nèi)的模數(shù)為端 面模數(shù)mt2。ma1和mt2應(yīng)根據(jù)GB/T 10088-1988標(biāo)準(zhǔn)（略）取值。 蝸桿分度圓直徑d1應(yīng)根據(jù)軸向模數(shù)mt2按GB/T 10085-1988（略）選取。 設(shè)蝸輪的齒數(shù)為z2，則在中間平面內(nèi)蝸輪各參數(shù)的意義、名稱(chēng)與齒輪類(lèi)似， 參看圖8-29b；各參數(shù)與齒數(shù)z2、端面模數(shù)mt

42、2的關(guān)系也與齒輪參數(shù)關(guān)系相同。 蝸輪蝸桿正確嚙合的條件是：中間平面內(nèi)模數(shù)相等、壓力角相等；在兩軸 空間交錯(cuò)角為90時(shí)，蝸輪輪齒的螺旋角2與蝸桿導(dǎo)程角相等。 蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比i與蝸桿頭數(shù)z1、蝸輪齒數(shù)z2成反比： 1221zznni （8-17）4蝸桿的結(jié)構(gòu)蝸桿的結(jié)構(gòu) 第四節(jié)第四節(jié) 輪系與減速器輪系與減速器 一、輪系一、輪系 1輪系及其種類(lèi)輪系及其種類(lèi) 由若干對(duì)齒輪副組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系由若干對(duì)齒輪副組成的傳動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為輪系。輪系分以下兩大類(lèi)： 定軸輪系定軸輪系 傳動(dòng)中所有齒輪軸線的位置均固定不動(dòng)的輪系。 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系 傳動(dòng)中至少有一個(gè)齒輪軸繞其他齒輪的固定軸回轉(zhuǎn)的輪系。 圖8-31 定軸輪

43、系與周轉(zhuǎn)輪系a）定軸輪系 b）周轉(zhuǎn)輪系 太陽(yáng)輪太陽(yáng)輪 周轉(zhuǎn)輪系中，軸線位置固定的齒輪，如圖8-31b中的齒輪1、3。行星輪行星輪 齒輪軸線繞其他輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，如圖8-31b中的齒輪2。 第四節(jié)第四節(jié) 輪系與減速器輪系與減速器 一、輪系一、輪系 定軸輪系定軸輪系第四節(jié)第四節(jié) 輪系與減速器輪系與減速器 一、輪系一、輪系 周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系第四節(jié)第四節(jié) 輪系與減速器輪系與減速器 一、輪系一、輪系 復(fù)合輪系復(fù)合輪系第四節(jié)第四節(jié) 輪系與減速器輪系與減速器 一、輪系一、輪系 錐齒輪行星輪錐齒輪行星輪2輪系的功用輪系的功用 （1）獲得大傳動(dòng)比）獲得大傳動(dòng)比 圖8-32 二級(jí)齒輪減速輪系 一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比一般

44、不宜超過(guò)5，輪系則通過(guò)一級(jí)一級(jí)的連續(xù)增速或減速，可達(dá)到很大傳動(dòng)比，而結(jié)構(gòu)較為緊湊。 圖8-32為二級(jí)齒輪減速器中的輪系。 鐘表里分針與時(shí)針、秒針與分針的傳動(dòng)比均為60，都由二級(jí)齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)；從秒針到時(shí)針，傳動(dòng)比達(dá)3600，也只用四級(jí)傳動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了，結(jié)構(gòu)很緊湊。 圖8-33 機(jī)械鐘表里的多級(jí)齒輪傳動(dòng) 1（秒輪到分輪的）過(guò)輪2秒輪 3分輪 4時(shí)輪5 （分輪到時(shí)輪的）過(guò)輪（2）實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)）實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng) 圖8-34 可實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)的輪系 圖8-34是某汽車(chē)變速箱里的輪系，軸是輸入軸，花鍵軸是輸出軸，D是離合器，還有一根中間軸，可得到四種不同的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)變速輸出。 圖8-35 用于換向的三星輪機(jī)構(gòu) 變速輸出變速輸出換向傳動(dòng)換向傳動(dòng) 圖8-35是三星輪機(jī)構(gòu)，一種簡(jiǎn)單換向輸出輪系；從z1z2z3z4 的傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一下三角架，變?yōu)閦1z3z4，減少一個(gè)中間輪z2，終端輸出變向。 傳動(dòng)線路中增減一個(gè)外嚙合中間輪，只改變它后面齒輪的轉(zhuǎn)向，而不影響它后面齒輪的轉(zhuǎn)速，這種中間輪特稱(chēng)為惰輪惰輪。 實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng) 換向傳動(dòng)換向傳動(dòng)（3）實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng)）實(shí)現(xiàn)多路傳動(dòng) 圖8-36 多路輸出的輪系a）車(chē)削螺紋的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) b)多頭鉆孔的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖8-36a的輪系有兩個(gè)傳動(dòng)輸出；同樣方法不難實(shí)現(xiàn)更多路的輸出。 圖8-36b中一輪帶動(dòng)四輪，是另一種簡(jiǎn)單的多路輸出形式。