機(jī)械基礎(chǔ)齒輪傳動(dòng)講課講課文檔

機(jī)械基礎(chǔ)齒輪傳動(dòng)講課課件第1頁(yè)，共42頁(yè)。7-3齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用齒輪傳動(dòng)：利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。第2頁(yè)，共42頁(yè)。嚙合：齒輪副的一對(duì)齒輪的齒依次交替接觸，從而實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和形態(tài)。第3頁(yè)，共42頁(yè)。齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)類(lèi)型：齒直圓柱齒輪傳動(dòng)第4頁(yè)，共42頁(yè)。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)第5頁(yè)，共42頁(yè)。人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)第6頁(yè)，共42頁(yè)。外嚙合齒輪傳動(dòng)第7頁(yè)，共42頁(yè)。內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)第8頁(yè)，共42頁(yè)。齒輪齒條傳動(dòng)第9頁(yè)，共42頁(yè)。錐齒輪傳動(dòng)第10頁(yè)，共42頁(yè)。交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)第11頁(yè)，共42頁(yè)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)第12頁(yè)，共42頁(yè)。齒輪傳動(dòng)平行軸間齒輪傳動(dòng)直齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條斜齒人字齒直齒斜齒曲齒弧齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面錐齒輪傳動(dòng)相交軸間齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸間齒輪傳動(dòng)2/13/202513第13頁(yè)，共42頁(yè)。傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比,也等于兩齒輪齒數(shù)之反。i=—=—n1n2z2z112第14頁(yè)，共42頁(yè)。齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）能保證恒定的傳動(dòng)比，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確，傳遞平穩(wěn)。（2）傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)95%~99%，工作可靠，壽命長(zhǎng)。（3）適用的功率、速度和尺寸范圍大。傳遞功率可以從很小至上萬(wàn)千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。4、傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便。第15頁(yè)，共42頁(yè)。缺點(diǎn)：1、運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲。2、齒輪安裝要求較高。3、不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。4、不適用于中心距較大的場(chǎng)合。第16頁(yè)，共42頁(yè)。第17頁(yè)，共42頁(yè)。

齒輪傳動(dòng)是依靠主動(dòng)輪的輪齒與從動(dòng)輪的輪齒嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的機(jī)械傳動(dòng)形式之一一、漸開(kāi)線的形成與漸開(kāi)線齒廓二、漸開(kāi)線齒輪各部分的名稱(chēng)三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算2/13/202518第18頁(yè)，共42頁(yè)。一、漸開(kāi)線的形成與漸開(kāi)線齒廓1、漸開(kāi)線的形成

當(dāng)一條動(dòng)直線（發(fā)生線），沿著一個(gè)固定的圓（基圓）作純滾動(dòng)時(shí)，動(dòng)直線上任意一點(diǎn)K的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線。2/13/202519第19頁(yè)，共42頁(yè)。AK漸開(kāi)線B發(fā)生線O基圓rb第20頁(yè)，共42頁(yè)。

漸開(kāi)線齒輪的輪齒由兩條對(duì)稱(chēng)的漸開(kāi)線作齒廓而組成，見(jiàn)下圖所示。

漸開(kāi)線輪廓的形成2.齒廓2/13/202521第21頁(yè)，共42頁(yè)。

如圖所示為直齒圓柱外齒輪的部分齒輪，齒輪上每個(gè)凸起的部分稱(chēng)為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱(chēng)為齒槽，其各部分的名稱(chēng)和表達(dá)符號(hào)見(jiàn)圖。二、漸開(kāi)線齒輪各部分的名稱(chēng)2/13/202522第22頁(yè)，共42頁(yè)。

漸開(kāi)線齒輪各部分的名稱(chēng)齒頂圓：過(guò)齒輪各齒頂所作的圓稱(chēng)為齒頂圓，用da表示2．齒根圓：過(guò)齒輪各齒槽底部所作的圓稱(chēng)為齒根圓，用df表示。2/13/202523第23頁(yè)，共42頁(yè)。3.分度圓：在齒頂圓和齒根圓之間取一個(gè)圓，作為計(jì)算、制造、測(cè)量齒輪尺寸的基準(zhǔn)，該圓稱(chēng)為分度圓；用d表示。

標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚與齒槽寬相等2/13/202524第24頁(yè)，共42頁(yè)。４．齒厚：分度圓上一個(gè)輪齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為該齒輪的齒厚，用s表示。５．齒槽寬：分度圓上一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為該齒輪的齒槽寬，用e表示。2/13/202525第25頁(yè)，共42頁(yè)。6．齒距：分度圓圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱(chēng)為齒距，用p表示。即p＝s＋e7．齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒頂高，用ha表示。2/13/202526第26頁(yè)，共42頁(yè)。8．齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒根高，用hf表示。9．齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒高，用h表示。2/13/202527第27頁(yè)，共42頁(yè)。頂隙：一個(gè)齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的齒根在連心線上的徑向距離，稱(chēng)為頂隙，用c表示。2/13/202528第28頁(yè)，共42頁(yè)。rbrfrark齒根圓基圓齒頂圓分度圓齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒距pk齒厚sk齒槽寬eko2/13/202529第29頁(yè)，共42頁(yè)。三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)1.齒數(shù)（ｚ）

一個(gè)齒輪的輪齒數(shù)目即齒數(shù)，是齒輪的最基本參數(shù)之一。

當(dāng)模數(shù)一定時(shí)，齒數(shù)愈多，齒輪的幾何尺寸愈大，輪齒漸開(kāi)線的曲率半徑也愈大，齒廓曲線趨于平直。

2/13/202530第30頁(yè)，共42頁(yè)。2.模數(shù)（m）

將分度圓上齒距P與無(wú)理數(shù)π的比值稱(chēng)為模數(shù)，用m表示，單位為mm，

即m＝p/π或p=mπ2/13/202531第31頁(yè)，共42頁(yè)。

由此可知，m越大，p越大，輪齒也就越大，齒輪的承載能力越強(qiáng)；反之齒輪越小，齒輪的承載能力越弱。由于πd=pz，可得分度圓直徑d=mz。2/13/202532第32頁(yè)，共42頁(yè)。

如圖所示為兩個(gè)齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪齒形的比較。2/13/202533第33頁(yè)，共42頁(yè)。

模數(shù)是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。由于π是無(wú)理數(shù)，給齒輪的設(shè)計(jì)、制造及檢測(cè)帶來(lái)不便。為此，我國(guó)已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。2/13/202534第34頁(yè)，共42頁(yè)。第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列0.350.70.91.752.252.75（3.25）3.5

（3.75）4.55.5（6.5）7（11）141822283645

標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表(GB1357—87)mm

注：本表適用于漸開(kāi)線圓柱齒輪，對(duì)斜齒輪是指法面模數(shù)；選用模數(shù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用第一系列，其次是第二系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡量不用。

2/13/202535第35頁(yè)，共42頁(yè)。3.壓力角（α）

壓力角是物體運(yùn)動(dòng)方向與受力方向所夾的銳角。齒輪壓力角是指漸開(kāi)線齒廓在分度圓上的壓力角。壓力角不同，輪齒的形狀也不同。壓力角已標(biāo)準(zhǔn)化，我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角是20°。2/13/202536第36頁(yè)，共42頁(yè)。4.齒頂高系數(shù)ha

、頂隙系數(shù)C

正常齒制ha

＝1,C

＝0.25

短齒制ha

＝0.8,C

＝0.3

2/13/202537第37頁(yè)，共42頁(yè)。四．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪：模數(shù)m、壓力角α

、齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)C*均為標(biāo)準(zhǔn)值且齒厚s等于齒槽寬e的齒輪。2/13/202538第38頁(yè)，共42頁(yè)。

標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的中心距一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，中心距等于兩分度圓半徑之和。標(biāo)準(zhǔn)中心距（標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)中心距）2/13/202539第39頁(yè)，共42頁(yè)。

2/13/202540第40頁(yè)，共42頁(yè)。例１相嚙合的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（壓力角α=２０°，齒頂高系數(shù)=１，頂隙系數(shù)ｃ=0.25），齒數(shù)ｚ１＝２０，ｚ２＝３２，模數(shù)ｍ＝１０mm，試計(jì)算其分度圓直徑ｄ，頂圓直徑ｄа，根圓直徑ｄｆ，齒厚ｓ，基圓直徑ｄｂ。2/13/202541第41頁(yè)，共42頁(yè)。例2.已知一對(duì)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱直齒齒輪傳動(dòng)的中心距為200mm,其中一個(gè)丟失，現(xiàn)測(cè)得另一個(gè)齒輪的齒頂圓直徑da1=80mm,齒數(shù)z1=18,試求丟失齒輪的齒數(shù)z2、分度圓