齿轮传动的特点、形式

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第9章_齿轮传动

第9章_齿轮传动

直齿
斜齿 人字齿轮
外啮合 内啮合
齿轮齿条 直齿
两轴相交 圆锥齿轮传动 斜齿
空间齿轮传动 (两轴不平形)
两轴交错
蜗杆传动
曲齿
交错轴斜齿轮传动
三、齿轮结构
• 齿轮轴:齿轮与轴做成一体,一般用于直 径很小的齿轮。
• 制造工艺复杂,同时制造,同时报废。
• 实心式齿轮:齿顶圆直径da≤160mm • 齿轮与轴分开制造
当基圆半径趋 于无穷大时,渐开 线成为斜直线。它 就是渐开线齿条的 齿廓。
C3
C2
C1
K
N1 N2
ri
rb2
O2
O
3
8
推论
➢ 同一基圆上渐开线形状相同
➢ 同一基圆所生成的同向渐开
线为法向等距曲线
A2
A1
➢ 两反向渐开线公法线处处相
等(等于两渐开线间的基圆
弧长)
➢ 同一基圆上任意两条渐开 线的公法线处处相等
C1
N1 N2
C3
N1 K1
N2
N
K2
O
4、 基圆以内无渐开线。
弧长等于发生线, 基圆切线是法线, 曲线形状随基圆, 基圆内无渐开线。
5、渐开线上点K的压力角
在不考虑摩擦力、重力和惯性力
的条件下,一对齿廓相互啮合时,齿
轮上接触点K所受到的法线与受力点
速度方向之间所夹的锐角,称为齿轮
齿廓在该点的压力角。
2、承载能力大 即要求齿轮传动能传递较大的动力,且体积
小、重量轻、寿命长。
为了满足基本要求,需要对齿轮齿廓曲线、啮 合原理和齿轮强度等问题进行研究。
第二节 齿廓啮合的基本定律
齿轮传动的基本要求之一就是要保证传动平 稳。所谓平稳,是指啮合过程中瞬时传动比:

齿轮传动的特点和类型

齿轮传动的特点和类型

第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。

二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。

平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。

2、按齿轮是否圭寸闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。

定点C称为节点,分别以01、02为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。

根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。

我们主要介绍渐开线齿轮。

渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。

基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。

2、承载能力高和较长的使用寿命。

第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha )、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m: ;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。

当m、a不变时,z越大,db越大, 渐开线越平直,若当z—x时,db—%,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。

齿轮传动的特点和设计原理

齿轮传动的特点和设计原理

齿轮传动的特点和设计原理
齿轮传动是一种常用的传动方式,其特点和设计原理如下:
1. 特点:
(1) 高效传动:齿轮传动具有高效率,能够实现功率的传递和转换;
(2) 精密传动:齿轮传动的传动误差较小,能够实现精确的速度和位置控制;
(3) 大传动比范围:齿轮传动能够实现大范围的传动比,满足不同工况下的需求;
(4) 紧凑结构:齿轮传动通常比较紧凑,能够在有限的空间内传递和转换动力;
(5) 良好的动力平衡性:齿轮传动由于齿数多,相对颠簸小,具有较好的动力平衡性;
(6) 高承载能力:齿轮传动的齿面接触面积大,能够承受较大的载荷;
2. 设计原理:
(1) 齿轮参数计算:齿轮传动的设计首先需要确定齿轮的模数、齿数、齿宽等参数,以满足传动比和承载需求;
(2) 齿形设计:根据齿轮的传动性能要求和材料的特性,设计合理的齿形,确保齿轮在传动过程中的载荷分布均匀;
(3) 强度计算:通过强度计算,确定齿轮的强度和刚度,以保证其在工作状态下不会发生破坏;
(4) 间隙设计:为了保证齿轮之间的顺利啮合,设计合适的齿轮间隙,以消
除传动误差和噪声;
(5) 轴布置和连接:设计齿轮传动的轴布置和连接方式,确保各部件之间的协调和传递力矩的可靠性;
(6) 润滑和冷却设计:为了保证齿轮传动的运转稳定和寿命,设计合适的润滑和冷却系统,以降低传动过程中的摩擦和温度。

综上所述,齿轮传动具有高效传动、精密传动、大传动比范围、紧凑结构、良好的动力平衡性和高承载能力等特点,其设计原理主要包括齿轮参数计算、齿形设计、强度计算、间隙设计、轴布置和连接、润滑和冷却设计等。

齿轮传动的类型、特点及应用

齿轮传动的类型、特点及应用

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机械设计基础
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齿轮传动的特点、类型及应用
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图10-1 齿轮传动类型
机械设计基础
1.2 齿轮传动的类型
齿轮传动的类型很多,按照一对齿轮传动时的相对运动为平面运 动或空间运动,可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
1.平面齿轮传动 平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。 (1)直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮简称直齿轮,其轮齿与轴线平行。直齿轮圆柱齿轮 传动又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动,如 图10-1a、b、c。
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齿轮传动的特点、类型及应用
1.1 齿轮传动的特点
齿轮传动的主要优点是:传动效率高、传递的速度和功率范围 大、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑。齿轮传动的主 要缺点是:制造和安装精度要求高、精度低时振动和噪声大、不宜用 于轴间距离较远的传动、成本较高
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齿轮传动的特点、类型及应用
(2)斜齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度,如 图10-1d。斜齿轮传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。 (3)人字齿轮传动 人字齿轮的轮齿成人字形,如图10-1e。 2.空间齿轮传动 空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。 (1)圆锥齿轮传动 圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传动,如图10-1f。 (2)蜗轮蜗杆传动 蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间的传动。 按照齿轮齿廓表面硬度,齿轮传动可分为软齿面齿轮(硬度 ≤350HBS)和硬齿面齿轮(硬度>350HBS)。 按照齿轮工作条件的不同,齿轮传动又可分为开式齿轮传动、半 开式齿轮传动和闭式齿轮传动。

齿轮传动的特点

齿轮传动的特点

展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2. 插齿:8-6级,Ra=1.6um。
(1)插齿原理:无啮合间隙齿轮相互滚动过程
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2.插齿
(2)插齿运动
① 主运动-插刀上下往复直线运动 ② 分齿运动-保证插齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 圆周进给运动-控制插齿刀转速 ④ 径向进给运动-切出全齿深 ⑤ 让刀运动-插齿刀返回时让位
齿轮;分度机构的齿轮传动。
8级
≤5
≤ 10
机械制造中对精度无特殊要求 ≤ 3 的齿轮。
9级
≤ 3 ≤ 3.5 ≤ 2.5 低速及对精度要求低的齿轮
展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
1. 铣齿:1Biblioteka -9级,Ra=6.3-3.2um。
盘状模数铣刀卧铣-模数m<8 指状模数铣刀立铣-模数m≥8
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
3. 滚齿
(2)滚齿运动
① 主运动-滚刀旋转运动 ② 分齿运动-保证滚齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 垂直进给运动-保证滚切出全齿宽 ④ 径向切深运动-切出全齿深
福建信息学院机电工程系
展成法加工齿轮齿形
加工方案
成形法铣齿
展 成
滚齿
福建信息学院机电工程系
特点:精度高,是齿轮加工主要方法
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3、齿轮传动的精度等级
误差的影响:
制造和安装齿轮传动装置时,不可避免会产生齿形误差、齿距 误差、齿向误差、两轴线不平行误差等。

齿轮传动

齿轮传动

齿轮传动科技名词定义中文名称:齿轮传动英文名称:gear drive 定义:利用齿轮传递运动和动力的传动方式。

应用学科:机械工程(一级学科);传动(二级学科);齿轮传动(三级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。

具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。

(一)特点齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。

按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。

具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。

齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。

在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递相对位置不齿轮传动远的两轴之间的运动和动力。

齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。

例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。

但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动会产生噪声。

(二)类型(1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型:<1>直齿圆柱齿轮传动;<2> 斜齿圆柱齿轮传动<3>人字齿轮传动;<4>锥齿轮传动;<5>交错轴斜齿轮传动。

(2)根据齿轮的工作条件,可分为:<1>开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。

<2>半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。

<3>闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确,轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。

齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。

齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。

按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。

齿轮传动(11版)

齿轮传动(11版)

1.00
1.10
1.50
1.75
轻微冲击
1.50
1.35 1.60 1.85
中等冲击
1.50
1.60
1.75
2.00
1.75
1.85
2.00
严重冲击
2.25 或更 大
2、动载荷系数Kv 考虑齿轮制造精度、运转速度对齿 轮内部附加动载荷影响的系数。
进行齿顶修缘可以减小动载荷
3、齿向载荷分布系数K 考虑齿宽方向载荷分布不均匀 对轮齿强度影响的系数
Kv------与v 有关。
初选:
K t d1t or mt v K v K d1 d1t 3 K , Kt m mt 3 K Kt
思考各齿轮应力种类及受载次数
主动
被动
主动
被动
例6-1
已知:P=28kW, n1 970r/min, i 3.2
、z 2 材料: 40 MnB ,表面淬火 HRC=48--55 精度:8-8-7
§10-2 齿轮的材料
一、钢

锻钢 ( 中、小尺寸的齿轮) 铸钢(尺寸较大的齿轮)
1. 软齿面齿轮材料及热处理: 中碳钢:45,40Cr,38SiMnMo;ZG310-570 热处理:正火,调质; 软齿面齿轮应使小齿轮的齿面硬度大 于大齿轮的齿面硬度(30~50)HBS。 2.硬齿面齿轮材料及热处理: 中碳钢:表面淬火
二、设计准则
对中、低速齿轮传动:
闭式软齿面齿轮: 按接触疲劳强度设计, 验算弯曲疲劳强度。 闭式硬齿面齿轮: 按弯曲强度设计, 验算接触强度。 开式齿轮传动:按弯曲疲劳强度设计. 开式齿轮传动: 按弯曲强度设计,用增大 对于高速重载闭式齿轮传动,由于易发生 模数考虑磨损的影响。 胶合失效,在保证不发生轮齿折断和齿面 点蚀失效条件下,还应进行胶合能力计算

《汽车机械基础》第三章 齿轮传动

《汽车机械基础》第三章 齿轮传动
一对斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为:①两斜齿轮的法 面模数相等;②两斜齿轮的法面压力角相等;③若为外啮合传 动,两斜齿轮的螺旋角大小相等,方向相反;若为内啮合传动 ,两斜齿轮的螺旋角大小相等,方向相同。即
外啮合齿轮传动:
mn1 mn2 mn
an1 an2 an
1 2
内啮合齿轮传动:
2.正确啮合的条件
一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件为:两轮大端模数压 力角分别相等,即
m1 m2 m
1
2
三、蜗轮蜗杆传动
1.蜗杆传动的特点
蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成,主要用于传递空间交错的 两轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。一般蜗杆为 主动件。 蜗杆传动工作平稳,噪声低,结构紧凑、传动比大(单级蜗
zmin 17
对于齿数少于zmin的齿轮,还可以通过改变刀具与齿坯相 对位置的切齿方法(变位)来防止根切。
第六节 齿轮失效形式及齿轮材料的选择
一、齿轮传动的主要失效形式 二、齿轮材料
一、齿轮传动的主要失效形式
1、轮齿折断
轮齿折断形式有两种:一种是在交变载荷作用下,齿根弯曲 应力超过允许限度时,齿根处产生微小裂纹,随后裂纹不继扩 展,最终导致轮齿疲劳折断;另外一种是短时过载或受冲击载 荷发生突然折断。
1 2
n1 n2
O2C O1C
r2' r1'
rb2 rb1
C
上式表明两轮的传动比与两 轮的基圆半径成反比,且为一 定值。这就保证了齿轮传动的 平稳性。
2、中心距可分性:
齿轮制成以后,基圆半径便已确定。因此,传动比也就定 了。所以,安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小,此 特性称为中心距可分性。
4.轮辐式齿轮
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常见形式举例:
1、外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮传动:
由于齿轮轴线平行,设计制造容易, 动力传递方向不变、运动形式不变。
1) 汽车、摩托车、拖拉机变速箱 2)钟表、手表 3)洗衣机定时器
2、直齿、斜齿圆锥齿轮: 由于齿轮轴线相交,能改变动
力传递方向,所以应用于需要改变 动力传递方向的场所。
1)手摇钻 2)后驱动车辆的主减速器
(三)交错轴齿轮传动——h) 交错轴齿轮传动;i) 蜗轮蜗杆传动——齿轮的轴线不平行也不相交
• a)为外啮合直齿圆柱齿轮传动;b)为内啮合 直齿圆柱齿轮传动;c)为齿轮齿条传动;
• d)为斜齿圆柱齿轮传动;e)为人字齿圆柱齿 轮传动;f)为直齿圆锥齿轮传动;
• g)为斜齿圆锥齿轮传动;h)为交错轴齿轮传 动;i)为蜗轮蜗杆传动。
二、齿轮传动的类型
可分为以下三大类:
(一)平行轴齿轮传动——a) 外啮合直齿圆柱齿轮 传动;b) 内啮合直齿圆柱齿轮传动;c) 齿轮齿条 传动; d) 斜齿圆柱齿轮传动;e) 人字齿圆柱齿 轮传动——齿轮的轴线平行
(二)相交轴齿轮传动——f) 直齿圆锥齿轮传动; g) 斜齿圆锥齿轮传动——齿轮的轴线相交
齿轮传动的特点与分类
一、齿轮传动的特点 齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合,传递运动和
动力。与其他传动相比,具有以下特点: 1.优点 1)适应性广。 2)传动比恒定。 3)效率较高,齿轮机构传动效率一般在95%以上。 4)工作可靠,寿命较长。 5)可以传递空间任意两轴间的运动。 2.缺点 1)制造和安装精度要求高,成本高。 2)低精度齿轮传动时噪声和振动较大。 3)不适于距离较大的两轴间的运动传递等。
3、齿轮齿条传动:
能把旋转运动转变为直线运动, 用于把旋转运动转变为直线运动的场 合。
1)整体移动式电动门 2)普通车床溜板箱 3)齿轮齿条有自锁功 能,用于建筑机械的卷扬机,即使 突然停电,重物不会落下来,安全 性好。也用于电梯减速机。
思考题:
(略)
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