第七章 非平行轴线齿轮传动(底板换)
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各种齿轮机械传动原理齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它通过齿轮之间的啮合来传递动力和转动运动。
齿轮传动具有传动效率高、传递功率大、传动精度高等优点,广泛应用于各种机械设备中。
下面将介绍几种常见的齿轮传动原理。
1.平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动是指齿轮轴线平行于传动方向的齿轮传动方式。
该传动方式可分为直齿轮传动、斜齿轮传动和锥齿轮传动三种形式。
直齿轮传动是最常见的一种齿轮传动方式,它的齿轮齿面为直线齿,轴线平行于传动方向。
直齿轮传动适用于传递小范围的速比,并且传动平稳、传动效率高。
斜齿轮传动是指齿轮齿面为斜面齿,轴线平行于传动方向。
斜齿轮传动适用于需要较大传动功率和转矩的场合,并且具有较高的传动精度。
锥齿轮传动是指齿轮齿面为圆锥面齿,轴线平行于传动方向。
锥齿轮传动适用于需要传递大范围速比和转向的场合,如汽车差速器和旋转机械。
2.交叉轴齿轮传动交叉轴齿轮传动是指齿轮轴线相交的齿轮传动方式。
常见的交叉轴齿轮传动包括蜗轮蜗杆传动和行星轮传动。
蜗轮蜗杆传动是一种传动比较大的传动方式,可以实现大范围的速比。
蜗轮蜗杆传动通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现传递,具有传动平稳、传动比可调等优点,广泛应用于工程机械和船舶等设备中。
行星轮传动是一种多齿轮传动,由太阳轮、行星轮和内齿圈组成。
行星轮传动具有传递大范围的速比、传动平稳等优点,广泛应用于汽车变速器和工程机械中。
3.锁扣式齿轮传动锁扣式齿轮传动是一种无齿轮轴的齿轮传动方式,通过齿轮的锁扣连接来实现传递。
锁扣式齿轮传动具有节拍齿轮和轮毂式齿轮两种形式。
节拍齿轮传动是一种用于精确定位的传动方式,通过齿轮的锁扣连接,使得传动精度较高。
节拍齿轮传动广泛应用于印刷机械和纺织机械等需要定位的设备中。
轮毂式齿轮传动是一种用于连接轮毂和发动机的传动方式,通过轮毂和发动机的齿轮锁扣连接来实现传递。
轮毂式齿轮传动具有传递大转矩和传动平稳等优点,广泛应用于汽车和船舶等交通工具中。
以上是几种常见的齿轮机械传动原理,每种传动方式都有自身的特点和适用范围。
第七章标准件和常用件本章内容:第一节螺纹第二节螺纹紧固件第三节齿轮第四节键和销第五节滚动轴承第六节弹簧第一节螺纹一、螺纹的形成及要素一平面图形(如三角形、矩形、梯形等)沿一圆柱或圆锥面上的螺旋线运动,在该圆柱或圆锥面上形成的连续的凸起和沟槽即为螺纹。
在圆柱(或圆锥)外表面上形成的螺纹称为外螺纹;在圆柱(或圆锥)内表面上形成的螺纹称为内螺纹外螺纹内螺纹(一)螺纹的形成(二)螺纹的要素1、牙型沿螺纹的轴线方向剖切,所得的螺纹的轮廓形状称为螺纹的牙型。
常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。
2、公称直径螺纹的直径有大径(d 或D )、小径(d 1或D 1)、中径之分。
普通螺纹和梯形螺纹的大径又称公称直径。
与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径称为大径。
与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径称为小径。
在大径和小径之间,通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱或圆锥的直径称为中径。
外螺纹内螺纹ⅠⅡ 牙顶牙底I螺距Ph牙底牙顶h螺距PⅠ/4:1 Ⅱ/4:1大径 D ,d小径D 1 d 1中径D 2 d 23、线数螺纹有单线和多线之分。
圆柱面上沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹;由两条或两条以上沿轴线等距分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
螺纹的线数用n来表示。
单线螺纹三线螺纹4、螺距和导程相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距,用P表示。
同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程,用L表示。
对于单线螺纹,螺距=导程;对于多线螺纹,P=L/n。
单线螺纹三线螺纹5、旋向旋向有左旋和右旋之分。
顺时针旋转时旋进的螺纹称为右旋螺纹;逆时针旋转时旋进的螺纹称为左旋螺纹。
内外螺纹能够旋合在一起的条件是:五个要素必须完全相同。
右旋螺纹左旋螺纹二、螺纹的规定画法1、外螺纹的画法在平行于螺纹轴线的视图中,螺纹大径用粗实线表示,小径用细实线表示,螺纹终止线用粗实线表示。
在垂直于螺纹轴线的视图中,螺纹大径画成粗实线圆,小径画成3/4细实线圆,螺杆上倒角圆的投影不画。
机械设计基础第七章《机械设计基础》电子教案第七章齿轮转动课题机械设计基础概论授课日期授课类型理论课课时教学目标熟悉齿轮传动的特点、分类和齿廓啮合的基本定律了解渐开线齿廓掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数及几何尺寸熟悉渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动熟悉渐开线齿廓的加工了解齿轮传动的失效形式及设计准则了解齿轮材料及选择原则熟悉渐开线直齿圆柱齿轮传动的计算熟悉变位齿轮传动熟悉斜齿圆柱齿轮传动熟悉直齿圆锥齿轮传动了解齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑教学内容齿轮传动的特点、分类和齿廓啮合的基本定律渐开线齿廓渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数及几何尺寸渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿廓的加工齿轮传动的失效形式及设计准则齿轮材料及选择原则渐开线直齿圆柱齿轮传动的计算变位齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑教学方法教师讲解与学生领悟、练习相结合。
教学资源多媒体教室,多媒体课件教学步骤及主要内容备注教学环节教学内容讲授新知第一节齿轮传动的特点、分类和齿廓啮合的基本定律一、齿轮传动机构的特点齿轮传动是现代机械中应用最为广泛的一种传动。
它可以用来传递空间任意两轴之间的运动和动力,而且传动准确、平稳、机械效率高、使用寿命长、传动比准确、工作安全可靠。
二、齿轮传动的分类1.按照一对齿轮传动的角速比是否恒定,可将齿轮传动分为:(1)定传动比齿轮传动(2)变角速比齿轮传动2.按照一对齿轮传动时两轮轴线的相对位置,可将齿轮传动(1)两平行轴齿轮传动(2)两轴相交的齿轮传动(3)两轴交错的齿轮传动3.按齿廓曲线分为渐开线齿、摆线齿、圆弧齿。
渐开线齿轮4.按齿轮传动机构的工作条件分为闭式传动、开式传动、半开式传动。
三、渐开线齿廓啮合的特点1.定角速比2.啮合线为一定直线3.渐开线齿轮的可分性4.传动平稳第二节渐开线齿廓一、渐开线及渐开线齿廓1.渐开线的形成2.渐开线的特性(1)发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上相应被滚过的一段弧长(2)因N点是发生线沿基圆滚动时的速度瞬心,故发生线KN是渐开线K点的法线。
两轴平行的齿轮传动直齿圆柱齿轮传动1、两轮轴线互相平行。
2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线互相平行。
3、两轮传动方向相反。
4、此种传动形式英勇最广泛。
直齿圆柱齿轮传动1、两轮轴线互相平行。
2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线互相平行。
3、两轮传动方向相反;斜齿圆柱齿轮传动1、轮齿齿长方向线与齿轮轴线倾斜一个角度。
2、与直齿圆柱齿轮传动相比,同时啮合的齿数增多,传动平稳,传动的扭矩也比较大。
3、运转时存在轴向力。
4、加工制造比直齿圆柱齿轮传动麻烦。
斜齿圆柱齿轮传动非圆齿轮传动1、目前常见的非圆齿轮有椭圆形、扇形。
2、当主动轮等速转动时从动轮可以实现有规则的不等速转动。
3、此种传动多见于自动化机构。
人字齿轮传动1、具有斜齿圆柱齿轮的优点,同时运转时不产生轴向力。
2、适用于传递功率大,需作正反向运转的机构中。
3、加工制造比斜齿圆柱齿轮麻烦。
两轴相交的齿轮传动交叉轴斜齿轮传动1、两轮轴线不再同一平面上,或者任意交错,或者垂直交错。
2、两轮的螺旋角可以相等,也可以不相等。
3、两轮的螺旋方向可以相同,也可以不相同。
蜗杆传动1、蜗杆轴线与蜗轮轴线成垂直交错。
2、可以实现大的传动比,传动平稳,噪声小,有自锁。
3、传动效率较低,蜗杆线速度受一定限制。
直齿锥齿轮传动1、两轮轴线相交于锥顶点,轴交角α有三种,α〉90°,α=90°(正交),α〈90°。
2、轮齿齿线的延长线通过锥点。
斜齿锥齿轮传动1、轮齿齿线呈斜向,或者说,齿线的延长线不通过锥点,而是与某一圆相切。
2、两轮螺旋角相等,螺旋方向相反。
弧齿锥齿轮传动1、轮齿齿线呈弧形。
2、两轮螺旋角相等,螺旋方向相反。
3、与直齿锥齿轮传动相比,同时参加啮合的齿数增多,传动平稳,传动的扭矩较大。
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆:通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆,其直径用d a表示。
齿根圆:通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆,直径用d f 表示。
齿顶高:齿顶圆d a与分度圆d之间的径向距离称为齿顶高,用h a来表示。
《机械设计基础》课程课件第7章齿轮传动目录•齿轮传动概述•齿轮的基本参数与几何尺寸•齿轮的材料、热处理及精度等级•齿轮传动的强度计算与校核•齿轮的制造工艺与装备•齿轮传动的润滑与密封•齿轮传动的发展趋势与展望01齿轮传动概述齿轮传动的定义与分类定义齿轮传动是指通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力和运动的机械传动方式。
分类根据齿轮轴线的相对位置,齿轮传动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三类。
传动效率高齿轮传动的效率可达98%以上,比带传动和链传动高。
传动比稳定齿轮传动的传动比是恒定的,不受负载变化的影响。
承载能力强齿轮传动可以传递较大的扭矩和功率,适用于重载和高速传动。
结构紧凑齿轮传动的结构紧凑,占用空间小,有利于机器的轻量化和小型化。
制造和安装精度要求高成本高不宜用于远距离传动齿轮的制造和安装精度直接影响传动的平稳性和噪声水平。
高精度齿轮的制造成本较高,且需要专门的加工设备和工艺。
由于齿轮传动的结构特点,不宜用于远距离传动,否则需要增加中间支撑结构。
01020304工业领域交通运输领域能源领域其他领域齿轮传动的应用领域齿轮传动被广泛应用于各种工业设备中,如机床、起重机、输送机等。
汽车、火车、飞机等交通工具中大量使用齿轮传动来实现动力的传递和速度的变换。
在农业机械、建筑机械、矿山机械等领域中,齿轮传动也有广泛的应用。
在风力发电、水力发电等能源转换设备中,齿轮传动发挥着重要作用。
02齿轮的基本参数与几何尺寸齿轮的模数与压力角模数齿轮的一个重要参数,用m表示,它决定了齿轮的齿形大小和齿轮的承载能力。
模数越大,齿轮的齿形越大,承载能力越强。
压力角齿轮齿形的一个关键参数,用α表示。
它决定了齿轮传动的效率和齿轮的强度。
常见的压力角有20°和15°,其中20°压力角应用最为广泛。
齿轮的齿数与直径齿数齿轮上的齿的数量,用z表示。
齿数越多,齿轮的传动比越精确,但齿轮的尺寸也会相应增大。
第7章 轮系、机械无级变速传动一、基本概念1. 由若干对互相啮合的齿轮所组成的传动系统称为轮系。
轮系的主要功能有:1)可作距离较远的传动;2)实现变速与换向;3)可获得较大的传动比;4)可合成和分解运动。
2. 轮系分为两类:传动时每个齿轮的几何轴线位置相对机架都是固定的,称为定轴轮系或普通轮系;传动时至少有一个齿轮的几何轴线位置相对机架不固定,而是绕着另一齿轮的固定几何轴线转动的,称为周转轮系。
3. 两轴之间要求多级变速传动,选用定轴轮系合适,三轴之间要求实现运动的合成和分解应选用差动轮系(只有差动轮系可以实现运动的合成和分解,行星轮系不行)。
4. 在轮系中,齿轮的齿数对传动比的大小不发生影响,仅起改变转向或调节中心距的作用,这种齿轮称为惰轮或过桥齿轮。
5. 定轴轮系传动时,122121z z n n i ===ωω,式中负号和正号相应表示两轮转向相反的外啮合和两轮转向相同的内啮合。
传动比的数值等于组成该轮系的各对啮合齿轮的传动比的连乘积,也等于各对齿轮传动中从动轮齿数的乘积和主动轮齿数的乘积之比;而传动比的正负(首末两轮转向相同或相反)取决于外啮合齿轮的对数。
如果轮系中有锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆传动等组成空间定轴轮系,其传动的方向则应用标箭头的方法确定。
6. 在周转轮系中,轴线位置固定的齿轮称为中心轮或太阳轮(用K 表示);轴线位置变动的齿轮称为行星轮;支持行星轮自转的构建称为转臂(也称为系杆或行星架,用H 表示)。
周转轮系有行星轮、中心轮和转臂组成,每个单一的周转轮系具有一个转臂,中心轮的数目不超过两个,且转臂与中心轮的几何轴线必须重合,否则便不能转动。
当周转轮系的转臂固定不动时,即成为定轴轮系。
7. 周转轮系可通过“反转”的方法,把原周转轮系转化为“转化轮系”计算。
在周转轮系中,若两个中心轮和转臂都是运动的,需要给出两个原动件才能确定该轮系的运动,这种轮系称为差动轮系(即差动轮系的自由度是2);如果两个中心轮只有一个是固定的,只需给出一个原动件便能确定该轮系的运动,这种轮系称为行星轮系(即行星轮系的自由度是1)。