机械基础齿轮传动ppt课件.ppt
,第四章 齿轮传动,安徽淮北煤电技师学院,41 齿轮传动的类型及应用42 渐开线齿廓43 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 和几何尺寸计算44 其他齿轮传动简介45 渐开线齿轮失效形式,第四章 齿轮传动,第一节 齿轮传动的类型及应用,直齿圆柱齿轮,按两轴的相对位置和齿向,齿轮机构：是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。,平行轴,人字齿轮,斜齿圆柱齿轮,相交轴,直齿圆锥齿轮,曲齿圆锥齿轮,交错轴,交错轴斜齿轮,蜗杆机构,直齿圆柱齿轮（外啮合、内啮合、齿轮齿条）,一、常用类型,第一节 齿轮传动的类型及应用,二、齿轮传动的应用,1、传递功率的范围大，速度广2、能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。3、传动效率高，使用寿命长，工作可靠。4、可以实现平行或不平行轴之间的传动。5、齿轮的制造、安装精度、成本较高。6、不宜用于远距离的传动,第二节 渐开线齿廓,一、渐开线的形成及性质,1、渐开线的形成,当一条动直线（发生线，nn），沿着一个固定的圆（基圆,圆O）作纯滚动时，动直线(KN)上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。,2、渐开线的性质,1）发生线沿基圆滚过的长度 等于基圆上被滚过的圆弧长。,2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。,3）渐开线上的各点的曲率半径不相等。,第二节 渐开线齿廓,4）渐开线的形状决定与基圆的大小。,5）基圆内无渐开线,二、齿轮传动的基本要求,1）传动要平稳,2）承载能力要强,三、渐开线齿廓啮合特性,1、传动比恒定,2、中心距具有可分性,3、传动的作用力方向不变,（一）、渐开线齿轮的啮合过程,（二）、渐开线齿轮啮合传动特点,第二节 渐开线齿廓,第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算,1、齿顶圆：轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用da表示。,2、齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用df表示。,3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆，其直径用d表示。,4、齿厚：一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚，用s表示。,5、齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽，用e表示。,6、齿距：两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。即pse,7、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。,8、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。,9、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。,10、齿宽：沿齿轮轴线方向量得的齿轮宽度，用b表示。,一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称,二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数,1、齿数 在齿轮整个圆周上齿的总数称为该齿轮的齿数，用符号 表示。齿数由设计计算确定。,2、模数 m 分度圆的周长为,3、压力角。可用下式表示：,4、齿顶高系数 和顶隙系数,正常齿,短齿,模数对齿轮尺寸的影响,第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算,第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算,三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算,课本P53页表44,四、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的 正确啮合条件和连续传动条件,1、正确啮合的条件,1）两齿轮的模数相等,2）两齿轮的压力角相等,2、连续传动的条件,重合度必须大于1(1),第四节 其他齿轮传动,一、斜齿圆柱齿轮转动,1、斜齿圆柱齿轮齿廓形成,渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成与渐开线直齿圆柱齿轮相似。就齿轮端面而言，都是发生线绕基圆作纯滚动时，发生线上任一点K在平面上的轨迹。实质上齿廓表面是一渐开线曲面。,、啮合特点,一对斜齿圆柱齿轮接触线为斜直线，接触线长度先由短到 长，再由长到短，直至脱离啮合，故传动平稳性好，承载 能力强，适用于高速重载传动。在传动时会产生轴向力。,3、斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算,斜齿轮上的轴向力,法面齿距与端面齿距,a)斜齿轮,b)大字齿轮,第四节 其他齿轮传动,1、正确啮合条件,2、重合度,对于斜齿圆柱齿轮传动，其重合度受螺旋角 的影响，其值按下式计算：,其中 由此可见，斜齿轮传动的重合度随齿宽 和螺旋角 的增大而增大，其值比直齿轮传动大得多，这是斜齿轮传动平稳，承载能力较高的主要原因。,第四节 其他齿轮传动,传动的失效形式,轮齿折断,齿面点蚀,磨损,胶合,齿面塑性变形,第五节 渐开线齿轮的失效形式,第五节 渐开线齿轮的失效形式,失效：齿轮传动过程中，在载荷的作用下，如果轮齿发生折 断，齿面损坏等现象，则轮齿就失去了正常的工作能力。,1、轮齿折断,原因：短时意外的严重过载；超过弯曲疲劳极限,部位：齿根部分,避免措施：选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理方 法，降低表面粗糙度，降低齿根弯曲应力。,2、齿面点蚀,原因：很小的面接触、循环变化、齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹、微粒剥落下来而形成麻点,部位：靠近节线的齿根表面,避免措施：提高齿面硬度,第五节 渐开线齿轮的失效形式,3、齿面胶合,原因：高速重载、啮合区温度升高引起润滑失效，齿面金属直接接触并相互粘连，较软的齿面被撕下而形成沟纹,部位：轮齿接触表面,避免措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗胶合性能好的润滑油,4、齿面磨损,原因：触表面间有较大的相对滑对，产生滑动摩擦,部位：轮齿接触表面,避免措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，改善润滑条件，加大模数，尽可能用闭式齿轮传动结构代替开式齿轮传动结构,第五节 渐开线齿轮的失效形式,5、齿面塑性变形,原因：低速重载、齿面压力过大,部位：轮齿表面,避免措施：减小载荷，减少启动频率,本章小结,1、齿轮传动的类型2、渐开线性质及渐开线齿轮啮合特性3、渐开线标准齿轮各部分名称、参数、尺寸计算及正确啮合条件4、斜齿轮的特点及正确啮合条件5、齿轮失效形式、失效原因和预防措施,
