斜齒輪設(shè)計c=025,ha=1

1、3.1 齒輪傳動的特點和基本類型3.2 漸開線齒輪的齒廓及傳動比3.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計算3.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動3.5 漸開線齒輪的加工方法3.6 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)3.7 變位齒輪傳動3.8 齒輪常見的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則3.9 齒輪的常用材料及許用應(yīng)力3.10 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強度計算3.11 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動3.12 直齒圓錐齒輪傳動3.13 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率3.14 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算第3章 齒輪傳動3.1 齒輪傳動的特點和基本類型齒輪傳動的特點和基本類型一、特點：一、特點：傳動動

2、力大，效率高傳動動力大，效率高壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間 的運動的運動制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高不宜作軸間距離過大的傳動不宜作軸間距離過大的傳動用來傳遞任意兩軸之間的用來傳遞任意兩軸之間的運動運動和和動力動力齒齒輪輪傳傳動動平面齒平面齒輪傳動輪傳動空間齒空間齒輪傳動輪傳動直齒圓柱直齒圓柱齒輪傳動齒輪傳動斜齒圓柱斜齒圓柱齒輪傳動齒輪傳動傳遞相交傳遞相交運動運動傳遞交錯傳遞交錯軸運動軸運動內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合外嚙合外嚙合齒輪齒條齒輪齒條內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合外嚙

3、合外嚙合齒輪齒條齒輪齒條直齒直齒斜齒斜齒交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸桿渦輪蝸桿渦輪準(zhǔn)雙曲面齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪曲線齒曲線齒人字齒齒人字齒齒輪運動輪運動二、類型二、類型3.2 漸開線齒輪的齒廓及傳動比漸開線齒輪的齒廓及傳動比一、漸開線的形成一、漸開線的形成基圓基圓漸開線漸開線發(fā)生線發(fā)生線K ：漸開線的：漸開線的展角展角 二、漸開線的性質(zhì)二、漸開線的性質(zhì)1. 發(fā)生線在基圓上滾過的長度等于基圓上被滾發(fā)生線在基圓上滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長，即過的弧長，即NK=NA；2. 2. 發(fā)生線與基圓的切點發(fā)生線與基圓的切點N N就是漸開線上就是漸開線上K K點的瞬時點的瞬時速度中心，發(fā)生線速度中心，發(fā)

4、生線NKNK就是漸開線在就是漸開線在K K點的法線，同點的法線，同時它也是基圓在時它也是基圓在N N點的切線；點的切線；3. 3. 切點切點N N是漸開線上是漸開線上K K點的曲率中心，點的曲率中心，NKNK是漸開線是漸開線上上K K點的曲率半徑。離基圓越近，曲率半徑越小點的曲率半徑。離基圓越近，曲率半徑越小4. 4. 漸開線的形狀取決于基圓的大小。漸開線的形狀取決于基圓的大小。5. 基圓內(nèi)無漸開線基圓內(nèi)無漸開線三、漸開線方程三、漸開線方程KbKrrcos/KKK tan四、漸開線齒廓的嚙合特點四、漸開線齒廓的嚙合特點1. 四線合一四線合一2. 中心距可分性中心距可分性3. 嚙合角不變嚙合角不

5、變4. 齒面的滑動齒面的滑動嚙合線、過嚙合點的公法線、基嚙合線、過嚙合點的公法線、基圓的內(nèi)公切線和正壓力作用線四圓的內(nèi)公切線和正壓力作用線四合一合一1221122112bbrrrrPOPOiK返回返回3.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸計算漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸計算一、齒輪各部分的名稱和符號一、齒輪各部分的名稱和符號齒厚齒厚sk齒距齒距P齒頂圓齒頂圓da齒根圓齒根圓df分度圓分度圓d齒頂高齒頂高h(yuǎn)a齒根高齒根高h(yuǎn)f齒槽寬齒槽寬ek齒數(shù)齒數(shù)Z模數(shù)模數(shù)m二、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算二、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算25. 01cha，chmz

6、a、我國規(guī)定我國規(guī)定基本參數(shù)基本參數(shù)幾何尺寸計算公式幾何尺寸計算公式mmm2121即嚙合條件為：兩輪的模數(shù)和即嚙合條件為：兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。壓力角必須分別相等。兩齒輪的正確嚙合條件為兩齒輪的正確嚙合條件為 3.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動一、正確嚙合條件一、正確嚙合條件齒輪傳動齒輪傳動比可表示比可表示為：為：121212121221coscos12zzrrrrrrrrbbi二、漸開線齒輪傳動的重合度121bPBB是衡量齒輪傳動質(zhì)量的指標(biāo)之一是衡量齒輪傳動質(zhì)量的指標(biāo)之一三、漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距 )(21211zzmrrrra徑向

7、方向上留有間隙徑向方向上留有間隙c c mcmhmchcaa*)(非標(biāo)安裝時，非標(biāo)安裝時，中心距中心距 2122111coscoscoscos)(coscosarrrrrrabb1.外嚙合傳動外嚙合傳動 2. 齒輪齒條嚙合齒輪齒條嚙合【例】已知一對標(biāo)準(zhǔn)安裝外嚙合直齒輪的參數(shù)【例】已知一對標(biāo)準(zhǔn)安裝外嚙合直齒輪的參數(shù)為為: 求其重合度求其重合度。若兩輪中心距比標(biāo)準(zhǔn)值大。若兩輪中心距比標(biāo)準(zhǔn)值大1mm，則其重合度又為多少？則其重合度又為多少？1,5 . 2,20,33,22*21hmmmzz3.5 漸開線齒輪的加工方法漸開線齒輪的加工方法一、仿型法一、仿型法加工方便易行，但精度難以保證加工方便易行，但

8、精度難以保證二、展成法（范成法）二、展成法（范成法）齒輪滾刀齒輪滾刀齒條插刀齒條插刀應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛3.6 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)一、根切現(xiàn)象一、根切現(xiàn)象 用展成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒用展成法加工齒輪時，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過理論嚙合線極限點頂圓）超過理論嚙合線極限點N N時，被加工齒輪齒時，被加工齒輪齒根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱根附近的漸開線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為為根切根切。力求力求避免避免二、標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒輪的最少齒數(shù)二、標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒輪的最少齒數(shù)要使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒項

9、線不得超要使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒項線不得超過過N點，即點，即NMmh*而：而：222sinsinsinmzrPNMN整理后得：整理后得：2sin*2ahz 2sin*2minahz17120min*，z、h時時即：即：當(dāng)當(dāng)3.7 變位齒輪傳動變位齒輪傳動一、變位齒輪一、變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性1 1）齒數(shù)不得少于）齒數(shù)不得少于17172 2）不適用于安裝中心）不適用于安裝中心距距a a 不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a a的場合。的場合。3 3）小齒輪的強度較低，）小齒輪的強度較低，容易損壞，大齒輪的承容易損壞，大齒輪的承載能力受限。載能力受限。切削變位齒輪切削變位齒

10、輪二、最小變位系數(shù)二、最小變位系數(shù)三、變位齒輪的幾何尺寸和傳動類型三、變位齒輪的幾何尺寸和傳動類型1. 變位齒輪的幾何尺寸變位齒輪的幾何尺寸Z、m、與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同2. 變位齒輪的傳動類型變位齒輪的傳動類型高變位傳動高變位傳動角變位傳動角變位傳動正傳動正傳動負(fù)傳動負(fù)傳動3. 變位齒輪傳動的設(shè)計步驟變位齒輪傳動的設(shè)計步驟3.8 齒輪常見的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則齒輪常見的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則一、常見失效形式一、常見失效形式輪齒拆斷輪齒拆斷 齒面點蝕齒面點蝕 齒面磨損齒面磨損齒面膠合齒面膠合 齒面塑性變形齒面塑性變形1、對一般工況下的齒輪傳動，其設(shè)計準(zhǔn)則是：對一般工況下的齒輪傳動，其設(shè)計準(zhǔn)則是

11、：保證足夠的保證足夠的齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度，以免發(fā)生齒根折斷。，以免發(fā)生齒根折斷。保證足夠的保證足夠的齒面接觸疲勞強度齒面接觸疲勞強度，以免發(fā)生齒面點蝕。，以免發(fā)生齒面點蝕。2、對高速重載齒輪傳動，除以上兩設(shè)計準(zhǔn)則外，還對高速重載齒輪傳動，除以上兩設(shè)計準(zhǔn)則外，還應(yīng)按應(yīng)按齒面抗膠合齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進行設(shè)計。能力的準(zhǔn)則進行設(shè)計。由實踐得知由實踐得知：閉式軟齒面齒輪傳動，以保證齒面：閉式軟齒面齒輪傳動，以保證齒面接觸疲接觸疲勞強度勞強度為主；閉式硬齒面或開式齒輪傳動，以保證齒根為主；閉式硬齒面或開式齒輪傳動，以保證齒根彎曲疲勞強度彎曲疲勞強度為主。為主。二、設(shè)計準(zhǔn)則二、設(shè)計準(zhǔn)則3.9

12、 齒輪的常用材料及許用應(yīng)力一、齒輪材料的基本要求一、齒輪材料的基本要求齒面有足夠的強度；齒面有足夠的強度；齒芯有足夠的強度和較好的韌性；齒芯有足夠的強度和較好的韌性；良好的加工工藝性及熱處理性。良好的加工工藝性及熱處理性。二、常用材料及熱處理二、常用材料及熱處理鋼鋼：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚?，可以：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚恚梢猿蔀槌Ｓ玫凝X輪材料；成為常用的齒輪材料；鑄鐵鑄鐵：常作為低速、輕載、不太重要場合的齒輪材料；：常作為低速、輕載、不太重要場合的齒輪材料；非金屬材料非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場合。的場合。 三、許用應(yīng)力

13、三、許用應(yīng)力3.10 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強度計算漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強度計算一、齒輪的受力分析一、齒輪的受力分析Fn1Fr1Ft1圓周力圓周力徑向力徑向力法向力法向力1121dTtF tan11trFFcos11tFnF1611055. 9nPT二、二、 輪齒的計算載荷輪齒的計算載荷齒輪傳動在實際工作時，由于原動機和工作機的齒輪傳動在實際工作時，由于原動機和工作機的工作特性不同，會產(chǎn)生附加載荷。齒輪、軸、軸承的工作特性不同，會產(chǎn)生附加載荷。齒輪、軸、軸承的加工、安裝誤差及彈性變形會引起載荷集中，使實際加工、安裝誤差及彈性變形會引起載荷集中，使實際載荷增加。載荷增加。計算載荷用

14、符號計算載荷用符號Fnc表示。表示。即即Fnc= KFn三、齒面接觸疲勞強度計算三、齒面接觸疲勞強度計算校核公式：校核公式：HubduKTEHZ211) 1(52. 3設(shè)計公式：設(shè)計公式：252. 33) 1(1)(1HEdZuuKTd四、齒根彎曲疲勞強度計算四、齒根彎曲疲勞強度計算校核公式：校核公式：設(shè)計公式：設(shè)計公式：FSFZbmKTFYY1212321126. 1FdSFZYYKTm3.11 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動一、齒廓曲面的形成及其嚙合特點一、齒廓曲面的形成及其嚙合特點直齒圓柱齒輪齒廓的形成直齒圓柱齒輪齒廓的形成斜齒圓柱齒輪齒廓的形成斜齒圓柱齒輪齒廓的形成平穩(wěn)性較差平穩(wěn)性較

15、差傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)二、斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算二、斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算1 1螺旋角螺旋角)(tantanddbb1costan右旋和左右旋和左旋兩種旋兩種2. 模數(shù)模數(shù):costnmm 3. 壓力角壓力角:costantantn4. 齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù):cosanathhcosntcc5. 斜齒輪的幾何尺寸計算：斜齒輪的幾何尺寸計算： 斜齒輪傳動的中心距與螺旋角斜齒輪傳動的中心距與螺旋角b有關(guān)。當(dāng)一有關(guān)。當(dāng)一對斜齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、一定時，可以通過改對斜齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、一定時，可以通過改變其螺旋角變其螺旋角b的大小來調(diào)整中心距。的大小來調(diào)整中心距。斜齒輪最

16、少齒數(shù)斜齒輪最少齒數(shù)Zmin為為tantathhz2*2*minsincos2sin2 由于由于cosban,所以斜齒輪的最少齒數(shù)所以斜齒輪的最少齒數(shù)比直齒輪要少，因而比直齒輪要少，因而斜齒輪機構(gòu)更加緊湊斜齒輪機構(gòu)更加緊湊。計算公式計算公式三、三、 斜齒輪正確嚙合的條件和重合度斜齒輪正確嚙合的條件和重合度1. 正確嚙合條件正確嚙合條件:nnnmmm21nnn21212. 斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度tttpbpGHFGpFHtan1四、四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)不發(fā)生根切的最小齒數(shù)不發(fā)生根切的最小齒數(shù)3minmincosvzz3cos173.12 直齒圓錐齒輪傳動

17、直齒圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動傳遞的是相交軸的運動和動力圓錐齒輪傳動傳遞的是相交軸的運動和動力錐齒輪的齒廓曲線錐齒輪的齒廓曲線:尺寸計算尺寸計算:3.13 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率一、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：1. 1. 選擇合理適用的結(jié)構(gòu)型式選擇合理適用的結(jié)構(gòu)型式2. 2. 依據(jù)經(jīng)驗公式確定齒輪的輪轂、輪輻、依據(jù)經(jīng)驗公式確定齒輪的輪轂、輪輻、輪緣等各部分的尺寸輪緣等各部分的尺寸3. 3. 繪制齒輪的零件加工圖等繪制齒輪的零件加工圖等常用的齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：常用的齒輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：齒

18、輪軸齒輪軸腹板式圓柱齒輪腹板式圓柱齒輪實體式齒輪實體式齒輪輪輻式齒輪輪輻式齒輪二、齒輪傳動的潤滑1.1.潤滑方式：潤滑方式：浸油潤滑浸油潤滑和和噴油潤滑噴油潤滑浸油潤滑浸油潤滑噴噴油油潤潤滑滑2.2.潤滑劑的選擇潤滑劑的選擇 在選擇潤滑油時，先根據(jù)齒輪的工作條件以及在選擇潤滑油時，先根據(jù)齒輪的工作條件以及圓周速度由下表查得運動粘度值，再根據(jù)選定的粘圓周速度由下表查得運動粘度值，再根據(jù)選定的粘度值確定潤滑油的牌號。度值確定潤滑油的牌號。三、齒輪傳動的效率三、齒輪傳動的效率 齒輪傳動中的損失，主要包括嚙合中的摩擦損齒輪傳動中的損失，主要包括嚙合中的摩擦損失、軸承中的摩擦損失和攪動潤滑油的功率損失。

19、失、軸承中的摩擦損失和攪動潤滑油的功率損失。進行計算時通常使用的是齒輪傳動的進行計算時通常使用的是齒輪傳動的平均效率平均效率。3.14 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算一、主要參數(shù)選擇一、主要參數(shù)選擇1. 傳動比傳動比i2. 齒數(shù)齒數(shù)Z3. 模數(shù)模數(shù)m4. 齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)d5. 螺旋角螺旋角二、齒輪精度等級的選擇二、齒輪精度等級的選擇三、設(shè)計設(shè)計的步驟三、設(shè)計設(shè)計的步驟1. 根據(jù)題目提供的工況等條件，確定傳動形式，根據(jù)題目提供的工況等條件，確定傳動形式，選定合適的齒輪材料和熱處理方法，查表確定相選定合適的齒輪材料和熱處理方法，查表確定相應(yīng)的許用應(yīng)力；應(yīng)的許用應(yīng)力；2. 根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)

20、則，設(shè)計計算根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則，設(shè)計計算m或或d1；3. 選擇齒輪的主要參數(shù)；選擇齒輪的主要參數(shù)；4. 主要幾何參數(shù)計算；主要幾何參數(shù)計算；5. 根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則校核接觸強度或彎曲強度；根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則校核接觸強度或彎曲強度；6. 校核齒輪的圓周速度，選擇齒輪傳動的精校核齒輪的圓周速度，選擇齒輪傳動的精度等級和潤滑方式等；度等級和潤滑方式等；7. 繪制齒輪的零件工作圖。繪制齒輪的零件工作圖?！纠吭O(shè)計一單級直齒圓柱齒輪減速器中的齒輪【例】設(shè)計一單級直齒圓柱齒輪減速器中的齒輪傳動。已知：傳遞功率傳動。已知：傳遞功率P = 10kw，電動機驅(qū)動，電動機驅(qū)動，小齒輪轉(zhuǎn)速小齒輪轉(zhuǎn)速n1 = 955r/min，傳動比，傳動比i = 4，單向運，單向運轉(zhuǎn)，載荷平衡。使用壽命轉(zhuǎn)，載荷平衡。使用壽命10年，單班制工作。年，單班制工作。直直