第6章 圆柱齿轮传动
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主减速器齿轮传动的类型
首先是圆柱齿轮传动,这是最常见的主减速器传动类型之一。
圆柱齿轮传动是通过两个平行轴线上的圆柱齿轮之间的啮合来传递动力和转矩的。
这种传动类型适用于大部分传动需求,因为它具有结构简单、制造成本低、传动效率高等优点。
其次是锥齿轮传动,这种传动类型与圆柱齿轮传动类似,但是齿轮的齿面是锥形的,适用于需要在轴线方向上传递动力的场合。
锥齿轮传动通常用于需要转向的场合,比如汽车的差速器就是采用了锥齿轮传动。
最后是蜗杆传动,这种传动类型由蜗杆和蜗轮组成,通过蜗杆的旋转来驱动蜗轮,实现传动效果。
蜗杆传动具有传动比稳定、噪音小、传动平稳等优点,适用于需要大传动比和低速传动的场合。
总的来说,不同类型的主减速器齿轮传动在不同的工况下都有其独特的优势和适用性,选择合适的传动类型需要综合考虑传动效率、传动比、噪音、成本等因素。
第六章 齿轮传动思考题和练习题6-1渐开线齿轮具有哪些啮合特点?解:能满足定传动比传动的要求,具有可分性,渐开线齿廓之间的正压力方位不变。
6-2什么是节圆?什么是分度圆?二者有什么区别?解:节圆是一对齿轮啮合时,以轮心为圆心,过节点所做的圆,即节点在齿轮上所走的轨迹圆;分度圆则是为了便于计算齿轮各部分的尺寸,在介于齿顶圆和齿根圆之间,人为定义的一个基准圆。
每个齿轮都有自己的分度圆,且大小是确定不变的;而节圆是对一对相啮合的齿轮而言的,节圆的大小随中心距的变化而变化。
6-3渐开线齿轮的五个基本参数是什么?解:模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数。
6-4标准齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时,下列参数:分度圆半径、节圆半径、基圆半径、分度圆压力角、顶隙等哪些发生了变化?哪些不变?解:节圆半径、顶隙变大,分度圆半径、基圆半径、分度圆压力角不变。
6-5已知一对直齿圆柱齿轮的传动比5.112=i ,中心距a =100mm ,模数m =2mm 。
试计算这对齿轮的几何尺寸。
解:5.112=i , a =100mm , m =2mm ,5.1=12Z Z ,100=2)+(21Z Z m 401=z ,602=z8040211=⨯=⨯=z m d mm ,12060222=⨯=⨯=z m d mm84480211=+=+=a a h d d mm ,1244120221=+=+=a a h d d mm 。
6-6相比直齿圆柱齿轮,平行轴斜齿圆柱齿轮有哪些特点?解:一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时,其轮齿间的接触线是倾斜的,齿面接触是由一个点开始,逐渐增至一条最长的线,再由最长的接触线减短至一个点而后退出啮合的。
因此,相比直齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮传动平稳,冲击和噪声较小,又由于同时啮合的齿对数多(重合度大),故承载能力也高。
但斜齿轮存在派生的轴向力。
6-7齿轮的轮齿切制方法有哪些?各有什么特点?解:齿轮可以通过压铸、热扎、冷扎、粉末冶金、冲压等的无屑加工方法和切削等方法来加工,其中切削加工方法具有良好的加工精度,是目前齿形加工的主要方法。
已知标准直齿圆柱齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动是机械传动中常见的一种形式,它通过齿轮的啮合来传递动
力和运动。
在工程设计中,对于已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是非常重要的。
本文将对已知标准直齿圆柱齿轮传动进行详细的介绍和分析。
首先,我们需要了解直齿圆柱齿轮传动的基本结构和工作原理。
直齿圆柱齿轮
由两个或多个啮合的齿轮组成,其中一个为主动轮,另一个为从动轮。
当主动轮转动时,通过啮合传递给从动轮,从而实现动力的传递。
在设计直齿圆柱齿轮传动时,需要考虑齿轮的模数、齿数、压力角等参数,以及齿轮的材料、硬度等因素。
其次,我们需要进行齿轮传动的计算和设计。
在进行计算时,需要确定传动比、齿轮的模数和齿数,以及齿轮的啮合角、齿顶高、齿根高等参数。
通过这些参数的计算,可以确定齿轮的尺寸和啮合条件,从而满足传动的要求。
在设计过程中,还需要考虑齿轮的强度和耐用性,以及齿轮轴的选材和尺寸。
另外,我们还需要注意直齿圆柱齿轮传动的安装和维护。
在安装过程中,需要
保证齿轮的正确啮合和轴线的对中,以及齿轮的润滑和冷却。
在使用过程中,需要定期检查齿轮的磨损和啮合状态,及时更换润滑油和密封件,以确保齿轮传动的正常运行。
总之,已知标准直齿圆柱齿轮传动的设计和计算是一项复杂而重要的工作。
只
有充分了解齿轮传动的结构和工作原理,进行准确的计算和设计,以及注意安装和维护过程中的细节,才能确保齿轮传动的正常运行和长期稳定性。
希望本文的介绍和分析能够对相关工程设计和实际应用提供一定的帮助和参考。
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6110N 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 σ2H σ,齿根弯曲应力1F σ2F σ,许用接触应力1H σ2H σ,许用弯曲应力1F σ2F σ。
第六章 齿轮机构及传动思 考 题6-1、齿轮传动应满足的基本要求是什么?渐开线是怎样形成的?它具有哪些重要性质?P65-676-2、渐开线齿条的齿廓是直线,与其共轭的曲线是什么?P66-67 6-3、齿轮机构保持传动比不变的条件是什么?齿廓啮合基本定律如何用公式表达?P67 6-4、节圆与分度圆、压力角与啮合角有何区别?P716-5、渐开线圆柱齿轮正确啮合条件及连续传动的条件各是什么?P70-716-6、何谓根切现象?根切对齿轮带来什么影响?标准渐开线直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是多少?P736-7、什么是重合度,它的意义是什么?P716-8、一对斜齿轮在啮合传动时,齿廓接触线的长度是如何变化的?P86 6-9、在斜齿轮和锥齿轮中引入当量齿轮的目的是什么? P87,P916-10、锥齿轮的标准参数在什么位置?计算强度在什么位置取模数?P91,P94 6-11、与齿轮传动比较,说明蜗轮蜗杆传动的特点和应用范围。
P94-956-12、为什么在一对齿轮传动中小齿轮的材料和齿面硬度都要高于大齿轮?P85 6-13、为什么要应用轮系?齿轮系有几种类型?试举例说明。
P101-1026-14、定轴轮系中传动比大小应如何计算?怎样确定轮系输出轴的转向?P102-103 6-15、什么是惰轮?它有何用途?P1036-16、什么是转化轮系?如何通过转化轮系计算出周转轮系的传动比?P104 6-17、周转轮系中两轮传动比的正负号与该周转轮系转化机构中两轮传动比的正负号相同吗?为什么?P1046-18、如何从复杂的复合轮系中划分出各个基本轮系?P106习 题6-1、若已知一对标准直齿圆柱齿轮传动,其齿数251=z ,1002=z ,模数mm m 4=,试确定这对齿轮的1d 、2d 、1a d 、2a d 、1f d 、2f d 的值及其中心距a 值。
解:mmmz d 10025411=⨯==mm mz d 400100422=⨯==mm h z m d a a 108)1225(42(*11=⨯+⨯=+=)mm h z m d a a 408)12100(42(*22=⨯+⨯=+=)mm c h z m d a f 91)25.01225(42(**11=-⨯-⨯=--=) mm c h z m d a f 391)25.012100(42(**22=-⨯-⨯=--=)mm m z z a 25024)25100(2)(21=⨯+=+=3. 图6.57中给出了一对齿轮的齿顶圆和基圆,轮1为主动轮且实际中心距大于标准中心距,试在此图上画出齿轮的啮合线,并标出:极限啮合点N1、N2,实际啮合的开始点和终止点B1、B2,啮合角α',节圆并说明两轮的节圆是否与各自的分度圆重合。
1. 一般开式齿轮传动的主要失效形式是 。
A .齿面胶合 B .齿面疲劳点蚀 C .齿面磨损或轮齿疲劳折断 D .轮齿塑性变形2. 高速重载齿轮传动,当润滑不良时,最可能出现的失效形式是 。
A .齿面胶合B .齿面疲劳点蚀C .齿面磨损D .轮齿疲劳折断3. 一对45号钢制直齿圆柱齿轮传动,已知:z 1=20,硬度为220~250HBS ;z 2=60,硬度为190~220HBS ,则有:1Fa Y 2Fa Y ,1F σ2F σ,1H σ 2H σ,lim1H σ____lim2H σ,lim1F σ lim2F σ。
A .<B .>C .=D .>4. 对于齿面硬度<350HBS 的闭式钢制齿轮传动,其主要失效形式为 。
A .轮齿疲劳折断 E .齿面磨损 C .齿面疲劳点蚀 D .齿面胶合5. 某齿轮箱中一对45号钢调质齿轮.经常发生齿面点蚀,修配更换时,可用 代替。
A .40Cr 调质B .适当增大模数mC .仍可用45号钢,改为齿面高频淬火D .改用铸钢ZG456. 设计闭式软齿面直齿轮传动时,选择齿数z1的原则是。
A.z1越多越好B.z1越少越好C.z1>17,不产生根切即可D.在保证轮齿有足够的抗弯疲劳强度的前提下,齿数选多些有利7. 在设计闭式硬齿面齿轮传动中,当直径一定时,应取较少的齿数,使模数增大以。
A.提高齿面接触强度B.提高轮齿的抗弯曲疲劳强度C.减少加工切削量,提高生产率D.提高抗塑性变形能力8. 为了提高齿轮传动的接触强度,可采取的方法。
A.采用闭式传动B.增大传动中心距C.减少齿数D.增大模数9. 一对圆柱齿轮,通常把小齿轮的齿宽做得比大齿轮宽一些,其主要原因是。
A.为使传动平稳B.为了提高传动效率C.为了提高齿面接触强度D.为了便于安装,保证接触线长10. 一对圆柱齿轮传动,小齿轮分度圆直径d1=50mm,齿宽b1=55mm;大齿轮直径d2=90mm,齿宽b2=50mm,则齿宽系数d =。
第六章齿轮传动第六章齿轮传动§6.1齿轮机构的应⽤和分类齿轮机构是历史上应⽤最早的传动机构之⼀,被⼴泛地应⽤于传递空间任意两轴间的运动和动⼒。
它与其它机械传动相⽐,具有传递功率⼤、效率⾼、传动⽐准确、使⽤寿命长、⼯作安全可靠等特点。
但是要求有较⾼的制造和安装精度,成本较⾼;不宜在两轴中⼼距很⼤的场合使⽤。
⼀、齿轮传动类型按齿轮轴线位置分:平⾯齿轮机构(圆柱齿轮);空间(⽤来传递两相交轴或交错轴)平⾯齿轮机构:1、直齿圆柱齿轮机构(直齿轮)——①外啮合;②内啮合;③齿轮齿条平⾏轴斜齿齿轮机构(斜⼀):①外;②内;③齿轮齿条2、空间齿轮机构:圆锥齿轮机构——①直齿;②斜⼀;③曲线齿交错轴斜齿轮机构:⼆、基本要求对齿轮传动提出了以下的要求:1、传动平稳、可靠,能保证实现瞬时⾓速⽐(传动⽐)恒定;即对不同⽤途的齿轮,要求不同程度的⼯作平稳性指标,使齿轮传动中产⽣的振动、噪声在允许的范围内,保证机器的正常⼯作。
2、有⾜够的承载能⼒。
即要求齿轮尺⼨⼩、重量轻,能传递较⼤的⼒,有较长的使⽤寿命。
也就是在⼯作过程中不折齿、齿⾯不点蚀,不产⽣严重磨损⽽失效。
§6.2 齿廓啮合基本定理对齿轮传动的基本要求之⼀,是两齿轮的瞬时⾓速度之⽐必须恒定我们可以得到齿廓啮合基本定理:任意⼀瞬时相互啮合传动的⼀对齿轮,其传动⽐与两啮合齿轮齿廓接触点公法线分两轮连⼼线的两线段长成正⽐。
若要求两齿轮的传动⽐为常数,P点应为定点。
所以我们得到两齿轮作定传动⽐传动的齿廓啮合条件是:两齿廓在任⼀位置接触点处的公法线必须与两齿轮的连⼼线始终交于⼀固定点。
当两轮作定传动⽐传动时,节点P在两轮的运动平⾯上的轨迹是两个圆,我们分别称其为轮1和轮2的节圆,节圆半径分别为和。
由于两节圆在P点相切,并且P点处两轮的圆周速度相等,即:,故两齿轮啮合传动可视为两轮的节圆在作纯滚动。
⽬前常⽤的齿廓曲线有渐开线、摆线和变态摆线等,随着⽣产和科学的发展,新的齿廓曲线将会不断出现。