第20章（一）齒輪傳動

齒輪傳動想一想：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動呢？鐘表、機床、汽車、減速器等齒輪傳動的類型及應(yīng)用齒輪傳動：利用齒輪副來傳遞運動和動力的一種機械傳動。嚙合：齒輪副的一對齒輪的齒依次交替接觸，從而實現(xiàn)一定規(guī)律的相對運動的過程和形態(tài)。齒輪傳動的常見類型：直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒圓柱齒輪傳動外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪齒條傳動錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動外嚙合的齒輪傳動，兩個齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相反內(nèi)嚙合的齒輪傳動，兩個齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相同2025/2/2416齒輪傳動平行軸間齒輪傳動直齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條斜齒人字齒直齒斜齒曲齒弧齒輪傳動準雙曲面錐齒輪傳動相交軸間齒輪傳動交錯軸間齒輪傳動傳動比齒輪傳動的傳動比是主動齒輪轉(zhuǎn)速與從動齒輪轉(zhuǎn)速之比,也等于兩齒輪齒數(shù)之反。i=—=—n1n2z2z112齒輪傳動的應(yīng)用特點優(yōu)點：（1）能保證恒定的傳動比，傳遞運動準確，傳遞平穩(wěn)。（2）傳動效率高，一般可達95%~99%，工作可靠，壽命長。（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萬千瓦；速度最高可達300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。4、傳動效率高，使用壽命長，維護簡便。缺點：1、運轉(zhuǎn)過程中有振動、沖擊和噪聲。2、齒輪安裝要求較高。3、不能實現(xiàn)無級變速。4、不適用于中心距較大的場合。2025/2/2421

齒輪傳動是依靠主動輪的輪齒與從動輪的輪齒嚙合來傳遞運動和動力的，是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的機械傳動形式之一2025/2/2422一、漸開線的形成與漸開線齒廓1、漸開線的形成

當一條動直線（發(fā)生線），沿著一個固定的圓（基圓）作純滾動時，動直線上任意一點K的軌跡稱為該圓的漸開線。AK漸開線B發(fā)生線O基圓rb2025/2/2425

如圖所示為直齒圓柱外齒輪的部分齒輪，齒輪上每個凸起的部分稱為輪齒，相鄰兩輪齒之間的空間稱為齒槽，其各部分的名稱和表達符號見圖。二、漸開線齒輪各部分的名稱2025/2/2426

漸開線齒輪各部分的名稱齒頂圓：過齒輪各齒頂所作的圓稱為齒頂圓，用da表示2．齒根圓：過齒輪各齒槽底部所作的圓稱為齒根圓，用df表示。2025/2/24273.分度圓：在齒頂圓和齒根圓之間取一個圓，作為計算、制造、測量齒輪尺寸的基準，該圓稱為分度圓；用d表示。

標準齒輪分度圓上的齒厚與齒槽寬相等2025/2/2428４．齒厚：分度圓上一個輪齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長稱為該齒輪的齒厚，用s表示。５．齒槽寬：分度圓上一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為該齒輪的齒槽寬，用e表示。2025/2/24296．齒距：分度圓圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒距，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為齒頂高，用ha表示。2025/2/24308．齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用hf表示。9．齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。2025/2/2431頂隙：一個齒輪的齒頂與另一個齒輪的齒根在連心線上的徑向距離，稱為頂隙，用c表示。2025/2/24322025/2/2433三、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)1.齒數(shù)（ｚ）

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

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

2025/2/24342.模數(shù)（m）

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

即m＝p/π或p=mπ2025/2/2435

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；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。2025/2/2436

如圖所示為兩個齒數(shù)相同而模數(shù)不同的齒輪齒形的比較。2025/2/2437

模數(shù)是決定齒輪尺寸的一個基本參數(shù)。由于π是無理數(shù)，給齒輪的設(shè)計、制造及檢測帶來不便。為此，我國已規(guī)定了標準模數(shù)系列。2025/2/2438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

標準模數(shù)系列表(GB1357—87)mm

注：本表適用于漸開線圓柱齒輪，對斜齒輪是指法面模數(shù)；選用模數(shù)時，應(yīng)優(yōu)先采用第一系列，其次是第二系列，括號內(nèi)的模數(shù)盡量不用。2025/2/24393.壓力角（α）

壓力角是物體運動方向與受力方向所夾的銳角。齒輪壓力角是指漸開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。壓力角已標準化，我國規(guī)定標準壓力角是20°。齒輪嚙合條件

兩個齒輪的模數(shù)必須相等，齒輪分度圓上的壓力角必須相等，即m1=m2，α1=α22025/2/2441齒輪傳動的失效形式輪齒折斷齒面疲勞點蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形

一般在輪齒根部折斷齒面疲勞點蝕齒面膠合齒面磨損齒輪塑性變形齒輪的傳動比的計算Z1Z2齒輪的傳動比的計算Z1Z2Z31、兩個直齒圓柱齒輪要能正確嚙合傳動，除模數(shù)相等的條件外，還必須（

）A.分度圓直徑相等B.齒厚相等C.分度圓上壓力角相等D.齒數(shù)相等2、下面關(guān)于齒輪傳動正確的是()A.屬于摩擦傳動，過載會打滑B.傳動效率低，壽命差C.具有彈性，有緩沖吸振的作用