6.3齿轮传动(下)解析
齿轮传动解析精选课件PPT

④渐开线的形状取决于基圆的大小。如果基圆越大那 么渐开线就越平直,当基圆的半径无穷大时,那么渐 开线就是直线了;
⑤基圆内无渐开线。
2021/3/2
11
二、渐开线齿廓啮合的特点
1. 四线合一 啮合线、公法线、基圆的公切线、正压力的作用线。 2. 渐开线齿廓啮合具有可分性
以r1′=O1C与r2′=O2C为半径所作的圆,称为节圆。一对渐开 线齿轮的啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动,则vC1=vC2,而 vC1=ω1·O1C=vC2=ω2·O2C。 又 △ O1CN1∽△O2CN2 , 所 以 两 轮 的 传 动 比 为: i12=ω1/ω2=O2C/O1C=r2′/r1′=rb2/rb1
齿轮传动在具体的工作条件下,必须有足够的工作能力, 以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮 的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。
2021/3/2
8
§10—2 齿廓啮合基本定律
一、齿廓啮合基本定律
啮合: 一对轮齿相互接触并进行相对运动的
状态称为啮合。 传动比:两轮角速度之比。 共轭齿廓:
交错轴斜齿轮传动
2021/3/2
5
2021/3/2
6
2021/3/2
7
三、对齿轮传动的基本要求:
齿轮用于传递运动和动力,必须满足以下两个要求:
1. 传动准确、平稳
齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避 免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、 制造和安装精度有关。
2. 承载能力强
2021/3/2
3
二、齿轮传动类型
1. 按照轮齿齿廓曲线的形状:
2.
分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。
3.
【教学课件】《机械设计与创新》齿轮传动

6.3.1 直齿圆柱齿轮各部分名称和符号
6.3.1 直齿圆柱齿轮各部分名称和符号
齿数:圆周上均匀分布的轮齿总数,用 z 表示。 齿宽:轮齿的轴向长度,用 b 表示。 齿顶圆:过所有轮齿顶部的圆,其半径用 ra 表示。 齿根圆:过所有齿槽底部的圆,其半径用 rf 表示。 齿厚:在半径为 rK 的圆周上,同一轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上 的齿厚,用 sK 表示。 齿槽宽:相邻两齿之间的空间称为齿槽。在半径为 rK 的圆周上,相邻 两齿反向齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用 eK 表示。内齿轮的齿厚相 当于外齿轮的齿槽宽。
6.3.2.1 标准直齿圆柱齿轮的基本参数
(4) 齿顶高系数h *a 和顶隙系数c* 齿轮的齿顶高、齿根高都与模数m成正比。即
ha=ha*m hf=(ha* + c*)m h=(2ha* +c*)m
6.3.2.2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
6.3.2.2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
标准齿轮是指分度圆上的齿厚s等于齿槽宽e,且齿顶高和齿根高及m、 α、ha* 、c* 均为标准值的齿轮。
6.5.1 渐开线齿轮的切制原理
范成法切制齿轮
范成法是利用一对齿轮(或 齿轮与齿条)啮合时,两轮齿廓 互为包络线的原理来切制轮齿的 加工方法 。
6.5.2 渐开线齿轮的根切现象及最少齿数
轮齿的根切现象
用范成法加工齿轮时,有时会发现 刀具的顶部切入了轮齿的根部,而把齿 根切去了一部分,破坏了渐开线齿廓, 如图所示。这种现象称为根切。
m1 cos α1 = m2 cos α2
由于渐开线齿轮的模数和压力角均为标准值,所以两轮的 正确啮合条件为
m1 = m2 = m α1 = α2 = α
齿轮传动讲解.pptx

渐开线齿轮的切削加工
➢ 仿形法 铣床
铣直齿
第28页/共35页
铣斜齿
渐开线齿轮的切削加工
➢ 展成法 插齿加工
滚直齿
第29页/共35页
滚斜齿
根切现象
➢ 展成法加工标准齿 轮时,如果齿数太 少,会出现轮齿根 部的渐开线齿廓被 部分切除的现象, 这种现象称为根切。
➢ 为保证不发生根切, 齿数应不少于17, 即: zmin≥17
第22页/共35页
➢ 2006年会考(8分) ➢ 有一对正常齿制的标准圆柱齿轮,已知
n1=900r/min,n2=300r/min,a=200mm, m=5mm,求齿数z1,z2,齿顶圆直径da1, 分度圆直径d2
第23页/共35页
➢ 2007年会考题(8分) 相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,齿数
第20页/共35页
➢ 2002会考(10分) ➢ 相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,
n1=900r/min,n2=300r/min,a=200mm, m=4mm,求齿数z1、z2各是多少?
第21页/共35页
➢ 2003年会考(10分) ➢ 已知一标准直齿圆柱齿轮,齿距
p=25.12mm,分度圆直径d=360mm,求齿 数z,圆直径da以及齿厚s分别为多少?
第25页/共35页
➢ 2010年会考(10分) ➢ 相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,已知
n1=1200r/min,n2=600r/min,a=150mm, m=5mm ➢ 求:(1)齿数z1,z2;
(2)齿轮1的分度圆直径d1,齿轮2 的齿根圆直径df2.
第26页/共35页
常用的齿轮结构
常见的圆柱齿轮结构如图所示。齿轮轴、实心式、 腹板式、轮辐式
《齿轮传动三》课件

2 高效化
优化齿形设计、摩擦损失 减小等手段,提升齿轮传 动的传递效率。
3 智能化
运用传感技术、自适应调 节等,使齿轮传动能够智 能化地适应不同工况。
结束语
确定学习目标和收获
通过本课件,您可以明确学习齿轮传动的目标,并获得专业的知识和技能。
感谢参与者
感谢您的参与和耐心学习,希望您能够从中获得实际应用的启发。
《齿轮传动三》PPT课件
齿轮传动是一种常见的力传递装置,本课件将带您深入了解齿轮传动的原理、 设计和应用,让您成为齿轮传动的专家!
回顾
什么是齿轮传动
齿轮传动是利用圆柱齿轮的啮合原理将动力传 递给机械装置的一种传动方式。
齿轮传动的缺点
齿轮传动存在噪音大、润滑要求高等缺点。
齿轮传动的优点
齿轮传动具有传递大扭矩、传动效率高、稳定 性好等优点。
齿轮传动的种类
常见的齿轮传动包括直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、 蜗杆齿轮等。
计算与设计
1
齿轮传动的计算方法
通过基本参数、受力分析、等效齿数和齿轮参数计算,确定齿轮传动的尺寸和啮合性能。
2
齿轮传动的设计方法
使用齿轮轴力计算、齿轮强度计算、齿轮初选与终选和齿轮系统设计的方法进行齿轮传动的 设计。
齿轮传动的应用
推荐相关资源
推荐您参考相关书籍、研究论文和实践案例,深入了解齿轮传动领域的前沿发展。
工业齿轮箱
工业领域中常使用齿轮传动来 提供大扭矩和稳定的动力输出, 例如机床、冶金设备等。
ห้องสมุดไป่ตู้航空齿轮传动
航空设备中的齿轮传动要求重 量轻、传动效率高,用于飞机 的起落架、传动系统等。
汽车齿轮传动
汽车中的齿轮传动用于发动机、 变速箱等部位,保证驱动效率 和平稳换挡。
齿轮传动分析

齿轮传动分析
四、渐开线齿廓间的相对滑动
由 图 7-2 知 , 两 齿 廓 接 触 点 在 N1N2上的分速度必定相等,但在齿 廓接触点公切线上的分速度不一 定相等,因此,在啮合传动时, 齿廓之间有相对滑动,这将引起 齿廓的磨损。
变。当不考虑齿廓间的摩擦力影响时,齿廓间的压力是
沿着接触点的公法线方向作用的,即渐开线齿廓间压力
的作用方向恒定不变。故当齿轮传递的转距一定时,齿
廓之间作用力的大小也不变。
齿轮传动分析
三、渐开线齿轮的可分性
由式 i rb 2 rb 1
知:
两渐开线齿廓的传动比恒等于其基圆半径的反比。 因此,当由各种原因使两渐开线齿轮实际中心距与原 设计中心距产生误差时,其传动比仍将保持不变。将 这一特性称为渐开线齿轮的可分性。这对实际使用带 来很大的方便。
齿PK槽宽SeKK ,e齿K, 距P PK K ;Z dr,
Z为齿数。
齿轮传动分析
• 为了计算齿轮各部分的几何尺寸,在齿轮上取一直 径为d的基准圆,对标准齿轮而言,其上齿槽宽齿厚相 等,并使该圆上齿廓压力角为一规定数值,将这个圆 称为分度圆。在分度圆上用S,e,P分别表示齿厚、齿 槽宽和齿距,
传动。分直齿,斜 齿和弧等。 (见图7-1f)。
齿轮传动分析
③螺旋齿传动: 用于空间既不平行又 不相交的两交错轴间 的 传 动 ( 图 7-1g ) 。 只能传递小功率,一 般传递运动。
齿轮传动分析
④蜗杆传动: 用于交错轴间 传动(图7-1h), 轴交错角通常 为 90∘
齿轮传动分析
二、按工作情况可分为: ①开式齿轮传动。②闭式齿轮传动。
06-03 渐开线直齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件

ห้องสมุดไป่ตู้
一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距,以
a表示,即
m a r r r1 r2 ( z1 z2 ) 2
' 1 ' 2
压力角与啮合角
分度圆的压力角是单个 齿轮所具有的参数; 节圆和啮合角只有在两 个齿轮啮合时才出现。 标准齿轮只有在分度圆 与节圆重合时,压力角与啮 合角才相等;否则,压力角 与啮合角不相等。
pb1 pb 2
由基圆齿距计算公式得
z 渐开线齿轮的正确啮合条件
是两轮的模数和压力角必须分别 相等。
pb
d b
z
d cos p cos m cos
m1 cos 1 m2 cos 2
m1 m2 m 1 2
6.3.3 标准齿轮的安装
理论啮合线。 啮合线 N1N2 与两齿轮节圆
内公切线 t - t 所夹的锐角称为啮
合角,用α′表示。在齿轮传动过 程中,其啮合线和啮合角始终不
变。
B2 B1 N2
N1
6.3.2 正确啮合的条件
为确保传动的连续性,必 有一对以上的轮齿同时参加啮合。 如图所示,当前一对齿在啮合线 上 K点处接触时,其后一对齿应
在啮合线的另一点K’处接触。
为了保证前后两对齿有可 能同时在啮合线上接触,轮 1 和
轮 2 相邻两齿同侧齿廓沿法线的
距离K1K1’和K2K2’应相等。即
' ' K1 K1 K2K2
6.3.2 正确啮合的条件
由渐开线的性质可知, K1K1’和K2K2’ 分别与各自的 基圆齿距相等,所以上述条 件可写为
6.3渐开线直齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件
齿轮传动_题目及答案

第六章 齿轮传动一、简答题:(1) 齿轮传动的失效形式有哪几种?闭式软齿面齿轮传动一般针对哪种失效形式进行计算?(2) 齿轮传动中,载荷分布不均匀系数βK 与哪些因素有关?如减小βK 值可采取哪些措施?(3) 设计软齿面齿轮传动,为什么要使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高一些?(4) 为什么斜齿圆柱齿轮传动的承载能力要比直齿圆柱齿轮传动的承载能力高?(5) 在软齿面闭式圆柱齿轮传动设计中,若齿数比u 、中心距a 、齿宽b 及许用应力不变,减小模数m ,并相应增加齿数,则对齿面接触强度、齿根弯曲强度、传动的平稳性和齿轮加工等各有何影响?(6) 齿轮传动中的内部附加动载荷产生的主要原因是什么?为减小内部附加动载荷可采取哪些措施?(7) 一对标准直齿圆柱齿轮传动,传动比为2,问:a 哪一个齿轮的齿根弯曲应力大,为什么?b 若大、小齿轮的材料、热处理硬度均相同,小齿轮的应力循环次数06110N N <=,则它们的许用弯曲应力是否相等,为什么?(8) 与带传动、链传动比较,齿轮传动有哪些主要优、缺点?(9) 载荷系数K 由哪几部分组成?各考虑什么因素的影响?(10)一对直齿圆柱齿轮的齿面接触应力的大小与齿轮的哪几个几何参数有关?在哪一点啮合的接触应力最大?通常接触强度计算时算的是哪一点的接触应力?为什么?(11)为什么把Fa Y 叫做齿形系数?有哪些参数影响它的数值?为什么与模数m 无关?(12)设计齿轮传动中的下列参数:斜齿圆柱齿轮的法向模数与端面模数、圆锥齿轮的大端模数与平均模数、齿数与当量齿数、螺旋角、分度圆直径、齿顶圆直径与齿根直径、齿宽、中心距,哪些应取标准值;哪些应圆整;哪些既没有标准值,也不应圆整,而应算得很准确?哪些应在装配图和零件图上标注,哪些可以不标注?哪几个尺寸有公差?二、填空题:(1) 齿轮传动时,如大、小齿轮的材料不同,则大、小齿轮的齿面接触应力1H σ 2H σ,齿根弯曲应力1F σ 2F σ,许用接触应力1H σ 2H σ,许用弯曲应力1F σ 2F σ。
2024年机械设计基础课件齿轮传动-(带特殊条款)

机械设计基础课件齿轮传动-(带特殊条款) 机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6.11齿轮传动的润滑
6.11.1 齿轮传动的润滑方式 2、闭式齿轮传动:润滑方式由圆周速度v确定。
当 v ≤12 m/s 时 当 v > 12 m/s 时 当v > 25 m/s时,油嘴对准啮出边
油池润滑
采用惰轮的油池润滑
喷油润滑
高速齿轮传动采用喷油润滑的理由:
齿轮传动润滑油粘度荐用值
齿轮材料 强度极限 <0.5
塑料、铸
铁、青铜
350
圆周速度 v (m/s)
0.5~1 1~2.5 2.5~5 5~12.5 12.5 ~25 >25
运动粘度 v/cSt(40℃ )
220 150 100 80 55
钢
450~1000 500 350 220 150 100 80 55 1000~1250 500 500 350 220 150 100 80
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定 5. 焊接式齿轮
对于单件或小批量生产的齿轮,为缩短加工周期和减小加 工费用,可以采用焊接结构。齿轮焊接后必须回火处理消除 残余内应力后,才能进行切齿加工。
根据毛坯制造方法,齿轮结构可分为锻造齿轮、铸造齿轮、 焊接齿轮和组合齿轮。 它们的结构尺寸均可由相关设计手册查得经验推荐数 据。
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定
3. 腹板式齿轮
δ 斜度1:10
da ds
dh
c
适用于中型尺寸的齿 轮。
b lh
dh=1.6 ds ; lh=(1.2.~1.5) ds ,并使lh ≥b c=0.3b ; δ=(2.5.~4) mn ,但不小于8 mm d0和d按结构取定。
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定
渗碳或表 面淬火钢
1250~1580 900
500的摩擦损耗; 齿轮传动的损耗: 搅动润滑油的油阻损耗;
轴承中的摩擦损耗。
齿轮传动的平均效率
传动装置
6级或7级精度 的闭式传动
圆柱齿轮
0.98
圆锥齿轮
0.97
8级精度的 闭式传动
0.97
0.96
开式传动
0.95 0.93
6.10齿轮的结构设计
6.10.1 齿轮结构设计的主要内容
齿轮结构设计的主要内容: 1.根据齿轮尺寸大小(如齿轮的顶圆直径)、
材料、加工方法等选择合理的结构形式; 2.合理地选择齿轮的结构形式后,按相应的齿轮
结构尺寸经验公式确定具体的结构尺寸。
注意: 设计中尺寸应圆整:除齿形计算尺寸外,尽量圆
整尺寸;齿轮的倒角、圆角按手册和经验公式取得。
da≤160mm
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定 3. 腹板式齿轮
d
δ
斜度1:10
d0
da
ds
dh
c
da≤500mm
b
lh
dh=1.6 ds ; lh=(1.2.~1.5) ds ,并使lh ≥b
c=0.3b ; δ=(2.5.~4) mn ,但不小于8 mm
d0和d按结构取定,当d 较小时可不开孔
3. 腹板式齿轮
∆ b
斜度1:10 lh
R
dh ds da
d d0
dh= 1.6 ds ; lh= (1.2.~1.5) ds c= (0.2~0.3)b ;
∆ = (2.5~4) me ; 但不小于10 mm d0 和 d 按结构取定
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定 4. 轮辐式齿轮
6.11齿轮传动的润滑
6.11.1 齿轮传动的润滑方式
齿轮传动时,相啮合的齿面间有相对滑动,因此就会产生摩擦和磨损, 增加动力消耗,降低传动效率。
齿轮传动时,齿面间产生摩擦和磨损,增加能量消耗 润滑的目的:减少摩擦磨损、散热和防锈蚀 润滑方式: 1、开式、半闭式 或 低速齿轮传动:常采用人工定 期润滑,可用润滑油或润滑脂
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定
1. 齿轮轴
直径较小的钢质齿轮,当齿根圆 直径与轴径接近时,可以将齿轮与 轴做成一体,称为齿轮轴。否则可 能引起轮缘断裂。
白色背景
e 圆圆柱柱齿齿轮轮轴:e < 2 mt
e 圆锥齿轮轴 圆锥齿轮:e <1.6 mt
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定 2. 实心齿轮
1)v过高,油被甩走,不能进入啮合区;2)搅油过于激烈,使油 温升高,降低润滑性能;3)搅起箱底沉淀的杂质,加剧轮齿的磨 损。
6.11齿轮传动的润滑
6.11.2润滑剂的选择: 自学
齿轮传动常用的润滑剂为润滑油或润滑脂。 选用时,应根据 齿轮的工作情况(转速高低、载荷大小、环境温度等),选择 润滑剂的粘度、牌号。
6.10齿轮的结构设计
6.10.1 齿轮结构设计的主要内容
由强度计算只能确定齿轮的主要参数:如齿数z、
模数m、齿宽B、螺旋角b、分度圆直径d 等。
其它尺寸由结构设计确定
其他尺寸:如轮缘,轮辐,轮毂等结构形式及尺 寸,由结构设计确定
齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工 方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计 时,必须综合地考虑上述各方面的因素。通常是先按齿轮的 直径大小,选定合适的结构形式,然后再根据荐用的经验数 据,进行结构设计。
e = 0.8 ds ; h2 = 0.8 h1
6.10.2、齿轮的常用结构形式与结构尺寸的确定
5. 镶套式齿轮
对于重型大尺寸齿轮,为使齿轮既满足强度要求,又可以节省贵重材 料,可采用组合结构。组合齿轮中的齿圈可采用性能较好的合金钢材料, 而轮芯可采用铸铁或铸钢材料,整个齿轮装配好后,再进行切齿加工。
这种结构适用于大型尺寸的齿轮。
δ
斜度1:20
lh
e e
h1
da
ds dh
400mm<da <1000mm
c
s
h2
b
dh= 1.6 ds (铸钢) ; dh=1.7 ds (铸铁) lh= (1.2.~1.5) ds ,并使lh ≥b ,c= 0.2b ; 但不小于10 mm δ= (2.5.~4) mn ,但不小于8 mm ,h1 = 0.8 ds ; h2 = 0.8 h1 ; s = 0.2 h1 ; 但不小于10 mm ,