机械设计基础课件!齿轮机构H.ppt
机械原理齿轮机构及其设计PPT
α
5、基圆 rb
s = e = p/2
6、齿顶高 ha
O
7、齿根高 hf
8、全齿高 h h = ha + hf
9、压力角 α
一、齿轮各部分名称
ακ
1、齿数 z
2、模数 m (非常主要旳概念) 以齿轮分度圆为计算各部分尺寸基准
齿数 z ×齿距 p = 分度圆周长 πd
分度圆直径d = z × p / π
一对齿轮作无侧隙啮合传动时，共存在四个基本原因：
两个几何原因，即一对共轭旳渐开线齿廓 给定其中任何三个原因， 两个运动原因，即两轮旳角速度 ω0 和ω 就能取得第四个原因
刀具齿廓拟定，强制刀具与轮坯以定传动比 i = ω0/ω运动
刀具旳齿廓（一种几何原因）就必然在轮坯上切削（包络）出轮 坯旳齿廓（另一种几何素）。
连续传动旳条件为：B1B2 ≥ Pb
可表达为：重叠度ε a = B1B2 / Pb≥ 1
ε a 分析：重叠度旳大小表白同步参加啮合轮齿啮合对数旳平均值
ε a = 1 时，一直只有一对轮齿啮合，确保最低连续传动； ε a < 1 时，齿轮传动部分时间不连续； ε a > 1 时，部分时间单齿啮合，部分时间双齿啮合。
pb
2
B1B2
B1P + PB2
ω2
ε = pb = πmcosα
ε=
1 （z1（tan α a1 – tanα ’) + z2（tan α a2 – tanα ’））
2π
由上式可知，重叠度 ε 与齿数 z 正有关，z 越大ε 越高；
啮合角 α’ 越大，重叠度 ε 越小。与模数m无关。
四、原则中心距 a 与实际中心距 a’
齿轮机构PPT课件
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两齿轮的模数和压力角必须分别相等。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、 结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点。
齿轮啮合的过程
主动齿轮通过轮齿的推力作用，将动 力传递给从动齿轮。
齿轮传动的速度比
齿轮传动的速度比定义
主动齿轮转速与从动齿轮转速之比。
速度比的计算公式
i=n1/n2，其中n1为主动齿轮转速，n2为从动齿轮转速。
齿轮机构ppt课件
目录
• 齿轮机构概述 • 齿轮机构的基本原理 • 齿轮机构的类型与结构 • 齿轮机构的设计与计算 • 齿轮机构的制造工艺与装备 • 齿轮机构的维护与保养
01
齿轮机构概述
定义与分类
定义
齿轮机构是由两个或多个齿轮组 成，通过齿轮间的啮合传递运动 和动力的机械传动装置。
分类
根据齿轮轴线相对位置的不同， 齿轮机构可分为平行轴齿轮机构 、相交轴齿轮机构和交错轴齿轮 机构。
06
齿轮机构的维护与保养
齿轮机构的润滑与密封
润滑方式
根据齿轮机构的工作条件和要求，选择合适的润滑方式，如油浴 润滑、喷油润滑、循环油润滑等。
润滑剂选择
根据齿轮机构的载荷、速度、温度等条件，选用合适的润滑剂，如 齿轮油、润滑脂等。
密封措施
采用有效的密封措施，防止润滑剂泄漏和外界杂质进入齿轮机构内 部，确保齿轮机构的正常工作。
斜齿圆锥齿轮机构
轮齿与圆锥母线呈一定角度，传动平稳，噪音小，但会产生轴向 力。
曲线齿圆锥齿轮机构
轮齿形状为曲线，传动效率高，噪音小，但制造和安装精度要求 较高。
蜗杆蜗轮机构
普通蜗杆蜗轮机构
传动比较大，结构紧凑，但效率较低，发热量大。
2024年度机械设计基础齿轮机构hppt课件
CATALOGUE 目录•齿轮机构概述•齿轮机构基础知识•齿轮机构类型及特点•齿轮机构设计方法与步骤•齿轮机构加工工艺及装备•齿轮机构应用实例与前景展望齿轮机构定义与分类定义分类工业领域齿轮机构广泛应用于各种工业机械和设备中，如机床、起重机、矿山机械等，用于传递运动和动力，改变转速和扭矩。
交通运输汽车、火车、飞机等交通工具中大量使用齿轮机构，如变速箱、差速器等，实现动力的传递和速度的调节。
能源领域在风力发电、水力发电等能源转换装置中，齿轮机构用于将自然能源转换为机械能或电能。
工业革命时期古代时期随着工业革命的兴起，金属加工技术的进步促进了齿轮机构的快速发展，出现了各种高精度、高效率的齿轮传动装置。
现代时期齿轮上的齿的数量，通常表示为N 。
齿数模数压力角齿顶高系数和顶隙系数齿轮齿形的大小参数，用m 表示，单位为mm 。
模数越大，齿轮承载能力越强。
齿轮齿形的倾斜角度，通常表示为α。
压力角的大小影响齿轮传动的平稳性和效率。
用于确定齿轮齿顶高和齿根高的参数，影响齿轮的啮合性能和传动效率。
齿轮的几何要素渐开线齿形正确啮合条件连续传动条件030201齿轮的啮合原理齿轮的传动比与效率传动比效率类型特点应用特点传动比稳定，噪音小，适用于相交轴或交错轴间的传动。
类型直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮、曲线齿圆锥齿轮等。
应用主要用于汽车后桥差速器、工程机械的转向机构等。
1 2 3类型特点应用其他类型齿轮机构类型特点应用设计原则与要求齿轮机构应满足工作机的使用要求，如传递的功率、转速、运动形式等。
齿轮机构应具有足够的强度和刚度，以保证在规定的使用期限内安全可靠地工作。
在满足使用要求的前提下，尽量降低制造成本，提高经济效益。
齿轮机构应具有良好的工艺性，以便于加工制造和装配。
满足使用要求可靠性经济性工艺性设计参数选择与计算01020304模数选择压力角选择齿数选择变位系数选择强度校核与优化设计齿面接触强度校核齿根弯曲强度校核优化设计设计实例分析实例介绍介绍一个典型的齿轮机构设计实例，包括设计要求、设计参数、设计步骤和结果分析等。
机械设计基础第4章齿轮机构PPT课件
P点为相对瞬心。 由： v12 ＝O1P ω1 ＝O2 P ω2
v12
得： i12 ＝ω1/ω2＝O2 P /O1P
n
齿廓啮合基本定律:
ω1
设计：潘存云
n
k
P
ω2
互相啮合的一对齿轮在任一位
o2
置时的传动比，都与连心线O1O2 被其啮合齿廓的在接触处的公法
线所分成的两段成反比。
5
如果要求传动比为常数，则应使O2 P /O1P为常数。
缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、
不适宜远距离传动(如单车)。
2
分类：
按相对 运动分
齿
平面齿轮传动 （轴线平行）
外齿轮传动
直齿 内齿轮传动
圆柱齿轮 非圆柱齿轮
斜齿 人字齿
齿轮齿条 直齿
圆锥齿轮 空间齿轮传动 两轴相交 球齿轮
斜齿 曲线齿
（轴线不平行）
蜗轮蜗杆传动
轮
两轴交错 交错轴斜齿轮
传
m=4 z=16 m=2 z=16
模数的单位：mm， 它是决定齿轮尺 寸的一个基本参 数。齿数相同的 齿轮，模数大， 尺寸也大。
设计：潘存云
m=1 z=16
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为了便于制造、检验和互换使用，国标GB1357-87 规定了标准模数系列。
标准模数系列表（GB1357－87）
0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8
由于O2 、O1为定点，故P必为一个定点。
节圆： 设想在P点放一只笔，则笔尖在两 个齿轮运动平面内所留轨迹。
a
r’1 节圆
o1
2024年机械设计基础课件!齿轮机构H
机械设计基础课件!齿轮机构H机械设计基础课件：齿轮机构一、引言齿轮机构是机械设计中应用最广泛的一种传动机构，其结构简单、传动效率高、可靠性好，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮机构由齿轮副组成，包括齿轮、轴、轴承等零部件。
本课件将介绍齿轮机构的基本原理、分类、传动比计算、齿轮啮合条件、齿轮强度计算等内容。
二、齿轮机构的基本原理齿轮机构是利用齿轮的啮合来实现两轴之间的运动和动力传递的装置。
当两个齿轮啮合时，主动齿轮转动，通过齿轮啮合将动力传递给从动齿轮，从而实现运动的传递。
齿轮的啮合原理是基于齿廓曲线的几何关系，齿廓曲线是齿轮啮合的基础。
三、齿轮机构的分类齿轮机构根据齿轮的形状和布置方式可以分为多种类型，常见的有直齿轮机构、斜齿轮机构、蜗轮蜗杆机构等。
1.直齿轮机构：直齿轮机构是齿轮齿面与轴线垂直的齿轮机构，其传动平稳、噪音低，但承载能力相对较小。
2.斜齿轮机构：斜齿轮机构是齿轮齿面与轴线呈一定角度的齿轮机构，其传动效率高、承载能力强，但噪音相对较大。
3.蜗轮蜗杆机构：蜗轮蜗杆机构是利用蜗杆和蜗轮的啮合来实现传动的，其传动比大、传动平稳，但效率相对较低。
四、齿轮机构的传动比计算齿轮机构的传动比是指主动齿轮与从动齿轮转速的比值。
传动比的计算公式为：传动比=从动齿轮齿数/主动齿轮齿数在实际应用中，根据工作需求确定传动比，然后根据传动比选择合适的齿轮齿数，以满足设计要求。
五、齿轮啮合条件1.齿廓重合条件：齿轮啮合时，齿廓必须保持连续接触，避免齿廓间的冲击和滑动。
2.齿顶隙条件：齿轮啮合时，齿顶之间应保持一定的间隙，以避免齿顶干涉。
3.齿根隙条件：齿轮啮合时，齿根之间应保持一定的间隙，以避免齿根干涉。
4.齿侧隙条件：齿轮啮合时，齿侧之间应保持一定的间隙，以允许润滑油的进入和排出。
六、齿轮强度计算齿轮强度计算是齿轮设计的重要环节，主要包括齿面接触强度计算和齿根弯曲强度计算。
1.齿面接触强度计算：齿面接触强度计算是确定齿轮齿面接触应力是否满足材料屈服极限的要求。
机械设计基础!齿轮机构Hppt课件
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一、渐开线的形成Generation of Involute
当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任 一点的轨迹---该圆的渐开线involute
该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线generating line
vK 压力角
发生线
基圆
基圆
渐开线
F
aK
K
rK 向径
rbaK qK展角
27.03.2020
齿顶圆： c oasa rb/ra
基圆： coasbrb/rb1 B
轮齿上，基圆压力角等于零
齿顶圆上压力角最大
分度圆上压力角为标准值
分度圆(定义): 模数和压力角
均为标准值的圆 27.03.2020
编制：吕亚清
F
ai K
K1
vK
a1
B1
ri
A r1
ai a1
O
rb
30
2. 基本参数（续） 标准齿轮参数:
r
d
a
标准压力角：a＝20º(人为规定)
少数场合有14.5º、15º、22.5º、25º
ddco a smczo as b
27.03.2020
••
基本参数 •
编制：吕亚清
O
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不同模数齿轮尺寸比较（放大）
模数m ，是齿轮 计算的基本参数， 也为轮齿大小的 标志
m=4 z=16
人为地规定一些 特定模数值, 称 标准模数
d
于标准数值, s=e 27.03.2020
编制：吕亚清
O
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3 . 几何尺寸
分度圆直径d : dmz
齿顶高ha： ha ha*m 齿顶高系数ha*: ha* 1.0 齿根高hf ：hf (ha* c*)m 顶隙系数c*: c* 0.25
最新《机械设计基础》课件-第4章齿轮机构
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db1 d1 z1
二、渐开线齿轮的连续传动条件
1．轮齿的啮合过程
啮合起始点 B 2 ：从动轮齿顶圆与啮合线N1N2 交点。 啮合结束点 B 1 ：主动轮齿顶圆与啮合线 N1N2 交点。
实际啮合线 B1B2 ：啮合点实际走过的轨迹 理论啮合线 N1N 2 ：理论上最长的啮合线。
2．连续传动条件：
正常齿 ha* 1，c* 0.25；短齿ha* 0.8 ，c* 0.3 。
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三、渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算
标准齿轮：具有标准模数、标准压力角、标准齿顶高系数、标准顶隙系 数并且分度圆上的齿厚等于分度圆上的齿槽宽的齿轮。
名称 分度圆直径 基圆直径 齿顶高 齿根高 齿高 齿顶圆直径
齿根圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽
分类
平面齿轮传动 （两轴平行）
圆柱齿轮传动
直齿
斜齿 人字齿轮
两轴相交 圆锥齿轮传动
外啮合 内啮合 齿轮齿条 直齿
斜齿
空间齿轮传动 （两轴不平行）
两轴交错
蜗杆传动
曲齿
交错轴斜齿轮传动
2
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮
一、渐开线齿轮各部分名称 二、渐开线齿轮的基本参数 三、渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算
《机械设计基础》课件－第4章 齿轮机构
第一节 齿轮传动的特点、类型及其应用
用途 用来传递空间两任意轴之间运动和动力。
工作原理 依靠主动轮轮齿的齿廓推动从动轮轮齿的齿廓来实现。
特点
优点: 传动准确、平稳、效率高、功率范围和速度范围广、结构紧凑、 使用寿命长。
缺点：制造和安装精度要求高，成本较高、不宜于远距离两轴间传动。
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第五节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
2024版机械设计基础完整齿轮机构Hppt课件
齿轮精度等级与公差配合
精度等级
根据齿轮的使用要求和制造工艺水平，将齿轮的各 项误差限定在一定范围内，形成不同的精度等级。
齿形误差与齿向误差
齿形误差是指齿轮齿廓形状与理论形状的偏差，齿 向误差是指齿轮齿向与理论齿向的偏差，两者均会 影响齿轮的传动精度和平稳性。
公差配合
通过选择合适的公差带和配合方式，保证齿轮传动 的准确性和平稳性，提高齿轮的使用寿命和传动效 率。
根据齿轮轴线相对位置的 不同，可分为平行轴齿轮 传动、相交轴齿轮传动和 交错轴齿轮传动。
齿轮传动的特点
传动效率高、结构紧凑、 工作可靠、寿命长，广泛 应用于各种机械设备中。
受力分析及强度校核方法
齿轮受力分析
在齿轮传动中，齿轮受到圆周力、径向力和轴向力的作用。这 些力的大小和方向与齿轮的几何参数、传递的扭矩和转速等因 素有关。
齿轮的啮合原理和传动比
阐述了齿轮的啮合原理、传动比计算方法及 影响因素。
齿轮的几何参数和尺寸计算
深入讲解了齿轮的几何参数、尺寸计算方法 及设计准则。
齿轮的强度计算和校核
详细介绍了齿轮的强度计算、校核方法及优 化措施。
学员心得体会分享
掌握了齿轮机构的基本知识和设计方法
通过本课程的学习，学员们普遍反映掌握了齿轮机构的基本知识和设计方法，能够独立完成 简单的齿轮机构设计任务。
铸铁
良好的铸造性能和切削加工性， 成本低，适用于低速、轻载齿轮。
钢
高强度、韧性好，可通过热处理 提高性能，适用于中速、中载齿 轮。
合金钢
具有优异的耐磨性、耐蚀性和高 温性能，适用于高速、重载齿轮。
非金属材料
如塑料、橡胶等，具有重量轻、 噪音低等特点，适用于特定场合。