《機械原理與齒輪設(shè)計》課件

《機械原理與齒輪設(shè)計》歡迎來到機械原理與齒輪設(shè)計課程！課程簡介課程目標(biāo)掌握齒輪設(shè)計的基本原理和方法，并能獨立完成齒輪的設(shè)計工作。課程內(nèi)容從機械原理基礎(chǔ)知識到齒輪傳動、齒輪設(shè)計、制造等方面進行講解。機械元件基礎(chǔ)知識11.機械運動直線運動、旋轉(zhuǎn)運動、復(fù)合運動等。22.機械傳動齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動等。33.機械零件軸、軸承、齒輪、聯(lián)軸器等。力的分析力的種類重力、彈力、摩擦力等。力的平衡靜力平衡、動力平衡等。材料力學(xué)基礎(chǔ)應(yīng)力應(yīng)變拉伸、壓縮、剪切等。材料強度屈服強度、抗拉強度等。機械運動分析運動學(xué)分析速度、加速度、角速度等。動力學(xué)分析力、力矩、功率等。傳動原理傳動方式齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動等。傳動比傳動效率、傳動精度等。齒輪傳動基本概念齒輪定義具有齒形的機械零件，用于實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的傳遞。齒輪參數(shù)模數(shù)、齒數(shù)、壓力角等。齒輪類型和特點直齒輪結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但傳動精度較低。斜齒輪傳動平穩(wěn)，噪音低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度較大。圓柱齒輪軸線平行，傳動效率高，廣泛應(yīng)用于機械傳動中。錐齒輪軸線交叉，用于實現(xiàn)不同軸線之間的傳動。標(biāo)準(zhǔn)齒形參數(shù)模數(shù)齒輪尺寸的基本參數(shù)。齒數(shù)齒輪上齒的個數(shù)。壓力角齒廓形狀的重要參數(shù)。齒頂高齒頂與分度圓之間的距離。接觸應(yīng)力計算1赫茲接觸理論計算接觸應(yīng)力的理論基礎(chǔ)。2接觸應(yīng)力公式根據(jù)赫茲理論推導(dǎo)出的接觸應(yīng)力公式。3接觸應(yīng)力影響因素材料、載荷、幾何尺寸等。彎曲應(yīng)力計算1彎曲應(yīng)力定義齒根處由于彎曲作用產(chǎn)生的應(yīng)力。2彎曲應(yīng)力公式根據(jù)材料力學(xué)推導(dǎo)出的彎曲應(yīng)力公式。3彎曲應(yīng)力影響因素載荷、齒形參數(shù)、材料等。齒輪強度設(shè)計1強度校核驗證齒輪是否滿足強度要求。2強度計算計算齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。3安全系數(shù)考慮各種不確定因素，提高齒輪的可靠性。熱處理對齒輪性能的影響淬火提高齒輪的硬度和耐磨性?；鼗鸾档妄X輪的硬度，提高其韌性。潤滑與磨損潤滑作用降低摩擦，減少磨損，延長齒輪壽命。磨損類型粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損等。齒輪噪聲分析1噪聲來源齒輪嚙合、軸承、齒輪箱等。2噪聲測量使用聲級計等儀器進行測量。3噪聲控制優(yōu)化齒形、改進潤滑、減振等方法。齒輪振動分析振動來源齒輪嚙合、軸承、齒輪箱等。振動測量使用加速度計等儀器進行測量。振動控制優(yōu)化齒形、改進潤滑、減振等方法。齒輪制造工藝11.齒輪坯料選擇合適的材料并進行加工。22.齒輪切削使用數(shù)控機床進行齒輪的加工。33.齒輪熱處理對齒輪進行淬火、回火等熱處理。44.齒輪檢驗檢驗齒輪的尺寸、形狀、精度等。齒輪設(shè)計方案對比方案一直齒輪傳動，成本低，制造方便。方案二斜齒輪傳動，傳動平穩(wěn)，噪音低，但成本較高。常見齒輪故障分析齒面磨損由于潤滑不良或載荷過大造成的磨損。齒根斷裂由于彎曲應(yīng)力過大或材料疲勞造成的斷裂。齒輪偏心由于安裝不當(dāng)或齒輪加工精度不足造成的偏心。齒輪設(shè)計實例1設(shè)計要求設(shè)計一個用于汽車變速箱的齒輪，傳動比為3:1。設(shè)計過程根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的齒輪類型、模數(shù)、齒數(shù)等參數(shù)。齒輪設(shè)計實例2設(shè)計要求設(shè)計一個用于起重機的齒輪，傳動比為5:1。設(shè)計過程根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的齒輪類型、模數(shù)、齒數(shù)等參數(shù)。齒輪設(shè)計實例3設(shè)計要求設(shè)計一個用于工業(yè)機器人的齒輪，傳動比為10:1。設(shè)計過程根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的齒輪類型、模數(shù)、齒數(shù)等參數(shù)。齒輪設(shè)計實例4設(shè)計要求設(shè)計一個用于風(fēng)力發(fā)電機的齒輪，傳動比為20:1。設(shè)計過程根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的齒輪類型、模數(shù)、齒數(shù)等參數(shù)。齒輪設(shè)計實例5設(shè)計要求設(shè)計一個用于航空發(fā)動機的齒輪，傳動比為30:1。設(shè)計過程根據(jù)設(shè)計要求，選擇合適的齒輪類型、模數(shù)、齒數(shù)等參數(shù)。齒輪設(shè)計注意事項11.強度校核確保齒輪能夠承受工作載荷。22.潤滑設(shè)計選擇合適的潤滑劑和潤滑方式。33.齒輪安裝確保齒輪安裝精度，避免偏心等問題。疑難問題解答關(guān)于齒輪設(shè)計和制造的疑難問題，歡迎大家提問