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第五章齿轮传动(5.6)选编

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第5章齿轮传动-PPT文档资料

第5章齿轮传动-PPT文档资料

§5.1 齿轮机构的特点和类型
5.1.2 齿轮传动的类
3.按照齿轮齿面硬度不同可分为：
软齿面齿轮传动 齿面硬度≤350HBW的齿轮传动。
硬齿面齿轮传动 齿面硬度＞350HBW的齿轮传动。
4.按齿轮齿廓曲线形状的不同分：
1）渐开线齿轮
2）摆线齿轮
3）圆弧齿轮

应用最广泛的是渐开线齿轮
da =d+2ha=(z+2ha*)m
df=d—2hf=(z—2ha*—2c*)m
§5.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算
5.3.1齿轮的各部位名称、代号
1.齿顶圆：轮齿的齿顶部位构成 的圆，用da ra表示其 直径和半径。
3.齿根圆：轮齿的齿槽底部位构 成的圆，用df rf表示 其直径和半径。
§5.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算
1.齿数z 2.齿顶圆da ra 3.齿根圆df rf
即:
i12
=
—w—1 w2
=
—O2—P O1P
w2
O2
§5.2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓
2.齿廓啮合的基本定律
i12

w1 w2
O2P O1P
瞬时传动比等于齿廓接触点的公法线将
连心线截为两段线段的反比。
欲使齿轮保持定角速比，无论齿廓在
O1
w1
.
n
K
任何位置接触，过接触点处的齿廓公法线
P
都必须与连心线交于一固定点——齿廓啮 n
hh h hha hf af
§5.3
渐开线标准直齿圆柱齿轮的
基本参数和几何尺寸计算
5.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 2.几何尺寸计算

0第五章_齿轮传动

0第五章_齿轮传动
角相同，不管被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具 来加工。
2020/3/23
5.5 渐开线齿廓的根切现象与变位齿轮的概念
§5.5 渐开线齿廓的根切现象与变位齿轮的概念
一、渐开线齿廓的根切问题
用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理 论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切 去一部分，这种现象称为根切。
a r 1 ' r ' r 1 r 2 m (z 1 z 2 )
➢齿轮的传动比可以进一步表示为
i12
1 rb2 r2'r2 z2 2 rb1 r1' r1 z1
➢径向方向上留有间隙c
c(h a *c*)m h a *m c*m
2020/3/23
5.3 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
2020/3/23
按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动 和闭式齿轮传动。前者轮齿外露，灰尘易于落在齿面，后者 轮齿封闭在箱体内。
2020/3/23
5.2 渐开线直齿齿轮
§5.2 渐开线直齿齿轮
一、渐开线的形成及其特性
观看渐开线生成动画
2020/3/23
5.2 渐开线直齿齿轮
渐开线的特性
（1）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，
2.铸钢
当齿轮较大（d > 400～600mm）或结构形状复杂而轮坯不宜锻造时， 可采用铸钢齿轮。
3.铸铁
铸铁齿轮的抗弯强度和耐冲击性均较差，常用于低速和受力不大的齿 轮传动中。通常用灰铸铁，有时也用球墨铸铁代替铸钢。
2020/3/23
5.6 齿轮常见的失效形式及常用材料
表5-3 齿轮常用材料及机械性能
2020/3/23

齿 轮 传 动

齿 轮 传 动

齿轮传动
1.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成
齿轮传动
1.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动
1） 螺旋角
螺旋线的切线与分度圆柱母线所夹的锐角称 为螺旋角，用β表示：
齿轮传动
1.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮的基本参数
齿轮传动
1.5 渐开线斜齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮的旋向
齿轮传动
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1）连续传动的条件：
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
2）重合度计算：
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
重合度
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1）渐开线直齿圆柱齿轮的根切现象
用范成法加工 渐开线齿轮的过程 中，有时刀具齿顶 会把被加工齿轮根 部的渐开线齿廓切 去一部分，这种现 象称为根切。
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
啮合条件
（1） 两渐开线直齿 圆柱齿轮的模 数相等，即：
m1 = m2 = m
（2） 两渐开线直齿 圆柱齿轮的压 力角相等， 即：
a1 = a2 = a
齿轮传动
1.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
一对渐开线直齿圆柱齿轮的传动比又可以表还为：
静力学分析基础
齿轮传动
• 了解齿轮传动的分类、特点及应用。 • 掌握渐开线的形成、性质及渐开线齿廓
的啮合特性。
• 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和 几何尺寸的计算方法。
• 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动。 • 理解渐开线斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆

齿轮传动6PPT课件

齿轮传动6PPT课件

优化设计思路及案例分析
优化设计思路
齿轮传动的优化设计旨在提高其性能，降低成本并实现可持续发展。优化设计思路主要包括拓扑优化、形状优化、 参数优化以及多目标优化等。
案例分析
通过案例分析，可以深入了解齿轮传动优化设计的实际应用和效果。案例分析可以包括不同类型的齿轮传动（如 圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等）以及不同应用领域的齿轮传动（如汽车、航空航天、工程机械 等）。
。
调试过程检查项目清单
齿轮啮合检查
检查齿轮的啮合情况，包括齿面接触 斑点、齿侧间隙等，确保齿轮啮合良 好。
轴承检查
检查轴承的转动是否灵活，有无异常 声响，温升是否正常。
润滑系统检查
检查润滑系统的油位、油质、油路是 否畅通，确保齿轮传动系统得到良好 的润滑。
密封性检查
检查各密封部位的密封性能，防止润 滑油泄漏和灰尘等杂物进入齿轮箱。
齿轮传动6寸计算 • 齿轮材料选择与热处理工艺
目录
• 齿轮加工方法与设备简介 • 齿轮传动性能评价与优化设计 • 齿轮传动系统安装调试与故障诊断
01
齿轮传动基本概念与分类
齿轮传动定义及作用
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。
作用
实现动力和运动的有效传递，改 变转速和扭矩，以及实现运动的 合成与分解。
齿轮类型与特点
类型
根据齿形和啮合方式的不同，齿轮可 分为圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆 等类型。
特点
不同类型的齿轮具有不同的特点，如 圆柱齿轮传动效率高、噪音小；圆锥 齿轮可实现相交轴间的传动；蜗轮蜗 杆传动比大、自锁性好等。
齿宽
齿轮齿槽的宽度，用b表示。齿宽的大小对齿轮的承载能力和 传动效率都有影响。

第五章 常用机械传动装置2

第五章 常用机械传动装置2

交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动
第五章 常用机械传动装置
§5－3 齿轮传动
Байду номын сангаас五章 常用机械传动装置
§5－3 齿轮传动
（2）按工作时圆周速度的不同，分低速( v≤3m／s )、中速（v＝3 ～15m／s ）、高速（ v≥15m／s ）三种； （3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保 证良好润滑的齿轮传动）、半开式齿轮传动（齿轮浸入油 池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外， 不能保证良好润滑）三种； （4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种； （5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧 齿轮等几种； （6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动 和齿条传动。
力角为20°。
第五章 常用机械传动装置
§5－3 齿轮传动
（3）齿数 Z 在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数，称为齿数，用z表示 （4）齿顶高系数 ha* ha=ha*m （ha*=1） (5) 顶隙系数 c* c=c*m (c*=0.25) hf=(ha*+c*)m
全齿高 h=ha+hf=(2ha*+c*)m
圆锥齿轮传动是用来传递空间两
相交轴之间运动和动力的一种齿轮传 动，其轮齿分布在圆锥体上，齿形从
大端到小端逐渐变小。圆柱齿轮中的
有关圆柱均变成了圆锥。为计算和测 量方便，通常取大端参数为标准值。 一对圆锥齿轮两轴线间的夹角Σ 称为 轴角。其值可根据传动需要任意选取， 在一般机械中，多取Σ ＝90°。圆锥 齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲齿。直 齿圆锥齿轮设计、制造、安装比较简便。
第五章 常用机械传动装置
§5－3 齿轮传动

《齿轮传动H》课件

《齿轮传动H》课件

3
齿轮传动H的安装和调试
完成齿轮制造后，需要进行安装和调试。在安装和调试过程中，要特别注意齿轮 的啮合情况、传动误差等问题。
维护和修理
常见故障
• 齿轮损伤 • 齿面损伤 • 轴承损坏
处理方法
• 更换受损部位 • 修复齿面 • 更换轴承
维护与保养
定期检查、清洗、润滑等操作， 可对齿轮传动H进行一定的维护 和保养，延长使用寿命。
基本概念
齿轮定义
齿轮是一种机械零件，主要用于 传递转矩和转速，具有很好的传 动精度。
齿轮分类
齿轮可以分为斜齿轮、直齿轮、 锥齿轮等多种类型，每种类型都 有其独特的应用领域和特点。
齿轮传动的基本结构和工 作原理
齿轮传动是将转速和转矩通过不 同齿数的齿轮组合变换，实现机 械传动的一种方式。
设计和计算
总结和展望
本次课程的收获和总结
通过本次课程，对齿轮传动H的 基本概念、设计计算、制造安装、 维护修理等知识有了更深入的了 解。
对齿轮传动H技术的未来展 望
随着科技的进步和工业的发展， 齿轮传动H技术将会得到更广泛 的应用和深入的研究。
答疑和互动环节
课程结束后，欢迎参加答疑和互 动环节，与同行们分享心得，解 决问题。
齿轮传动H PPT课件
本课件介绍齿轮传动H的基本概念、设计计算、制造安装、维护修理等方面的 知识，让你全面了解这一重要领域。
引言
背景
齿轮传动是机械传动中最基本、最常用的一种传动方式，广泛应用于工业、农业、交通运输 等领域。
目的
本次课程旨在让大家掌握齿轮传动H的基本概念、设计计算、制造安装、维护修理等知识， 并且能够在实际工作中熟练应用。
1 设计参数的确定和计 2 设计流程和步骤

机械设计第五章 齿轮传动精品PPT课件


从动轮2：vs背离节线，Ff指向节线，塑 变后在齿面节线处形成凸脊。
改善措施：1）↑齿面硬度 2）采用η↑的润滑油
六、计算准则 失效形式→相应的计算准则 1、闭式齿轮传动 主要失效为：点蚀、轮齿折断、胶合 软齿面：主要是点蚀、其次是折断，按σH设计，按σF校核 硬齿面：与软齿面相反 高速重载还要进行抗胶合计算
直齿轮
齿宽b较大时，易偏载
斜齿轮：接触线倾斜
——载荷集中在齿一端
——局部折断
改善措施：
1）d一定时，z↓，m↑；
2）正变位；
齿根厚度↑
3）提高齿面硬度(HB↑)→[σF] ↑；
↑抗弯强度
4）↑齿根过渡圆角半径；
↓应力集中
5）↓表面粗糙度，↓加工损伤；
6）↑轮齿精度； 改善载荷分布
7）↑支承刚度。
二、齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀） 常出现在润滑良好的闭式软齿面传动中。 现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑。 原因：σH＞[σH] 脉动循环应力 1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹； 2）节线处常为单齿啮合，接触应力大； 3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成， 摩擦力大，易产生裂纹。 4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩展。 （油粘度越小，裂纹扩展越快）
改善措施： 闭式：1）↑HB,选用耐磨材料;
2）↓表面粗糙度; 3）↓滑动系数; 4）润滑油的清洁; 开式：5）加防尘罩。
五、齿面塑性流动 该失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。 齿面较软时，重载下，Ff↑——材料塑性流动（流动方向沿Ff） 主动轮1：齿面相对滑动速度方向vs指向节线，所以Ff背离节线， 塑变后在齿面节线处产生凹槽。
1）采用抗胶合性能好的齿轮材料对。 2）采用极压润滑油。 3）↓表面粗糙度，↑HB。 4）材料相同时，使大、小齿轮保持一定硬度差。 5）↓m→↓齿面h→↓齿面vs（必须满足σF）。 6）角度变位齿轮，↓啮合开始和终了时的vs。 7）修缘齿，修去一部分齿顶，使vs大的齿顶不起作用。

齿轮传动 ppt课件


KF___弯曲疲劳强度计算的载荷系数 KF=KAKV KFαKFβ 考虑齿根危险截面处过渡圆角所引起的应力集中的影响引 入应力校正系数——YSa
继续…
考虑到载荷作用在齿顶所产生的误差，引入重合度系数Yε
Yε 0.25
0.75
齿 根 弯 曲 强 度 公 式
b 引入 d ——齿宽系数 d1 齿根弯曲强度校核计算公式
本章目录 教学要求
齿轮传动是机械传动中最主要 的传动形式之一，它在现代机械中 应用极为广泛。因此，齿轮传动是
基本内容
重点难点 问题思考
总目录
本课程重点章节之一。研究齿轮传
动首先齿轮失效形式出发，分析各 种失效的原因，从而找出各种相应 的防止措施和计算准则。
结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ束
音乐欣赏
§1 . 齿轮传动概述 §2 . 齿轮传动的失效形式及设计准则 §3 . 齿轮的材料
a
P T 9.5510 1 N.mm n1
6
K F Ft1YFaYSaYε F F0YsaYε [ F ] bm
齿根弯曲强度设计计算公式
m
3
2 K FT1Yε YFaYSa ( ) 2 d z1 [ F ]
齿形系数YFa及应力校正系数YSa
齿形系数Yfa只与轮齿形状有关， 随齿数z及变位系数x变化，与齿轮的模数m 无关。
教学要求
本章基本要求
本章基本要求
§1. 齿轮传动概述
一、齿轮传动的类型
单击…
单击…
单击…
单击…
二、齿轮传动的主要特点：
1、效率高； 2、结构紧凑；3、工作可靠、寿命长；4、传动比稳定。
三、齿轮传动的应用
开式传动 闭式传动

《机械设计基础(第3版)》教学课件—第5章齿轮传动


5.3.2 渐开线齿轮的基本参数和尺寸计算
1、齿数：齿轮整个圆周上轮齿的总数，用z表示。
2、 模数： 根据圆的周长和齿距的定义可知
dk zpk
dk
zpk
式中, 比值pk/π含有无理数π, 这给设计、制造及测量带来不便,
为此需在齿轮上取一圆, 将该圆pk/π的比值规定为标准值,并使该
圆上的压力角也为标准值, 这个圆即为分度圆。规定分度圆上的
1 2
O2 P r2' O1 P r1'
rb2 rb1
渐开线齿轮的传动比又与两轮基圆半径成反比。其基 圆的大小是不变的，所以当两轮的实际中心距与设计中心 距不一致时，而两轮的传动比却保持不变。这一特性称为 传动的可分性。
3、齿廓间正压力方向不变
如图所示，过节点C作两节圆的公 切线t- t，它与啮合线n-n的夹角α’称为 啮合角。由理论力学知道，齿廓间正 压力方向为接触点公法线方向，由于 公法线与啮合线重合且位置不变，显 然，啮合角α’是一个常数，所以齿廓间 正压力方向也不会改变。当齿轮传递 的转矩为常数时，正压力的大小也不 变。这对于提高齿轮传动的平稳性是 极为有利的。由图还可知道，啮合角α’ 在数值上等于渐开线在节圆上的压力 角。
3、渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角 称为该点的压力角。如图所示
4、 渐开线的形状只取 决于基圆大小。 如图所示
5、 基圆内无渐开线。
5.2.3 渐开线齿廓的啮合特点 1、瞬时传动比恒定
上式表明：渐开线齿轮的 传动比等于两轮基圆半径的 反比。
2、渐开线齿廓传动中心距可分性
i12
第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
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5.6 渐开线齿轮的加工方法与齿轮传动精度
5.6.1渐开线齿轮的加工方法 5.6.2 齿轮传动精度
1
5.6.1渐开线齿轮的加工方法
轮齿加工的基本要求： 齿形准确、分齿均匀。
轮齿的成形方法：
铸造法、热轧法和切削法
渐开线齿轮轮齿的切削方法： 1. 仿形法：如铣刀铣齿 2. 范成法(即展成法)：如插齿和 滚齿（加工精度较高是
主要的加工方法）
返回目录
2
1. 仿形法
利用与齿轮齿槽形状相同的圆盘铣刀或指 状铣刀在铣床上进行。加工时，铣刀绕本 身轴线旋转，同时轮坯转过2/Z，再铣第二 个齿槽，以此类推。
仿形法加工方法简单，不需要专用机床， 但精度差，而且是逐个切削，切削不连续， 故生产率低。
仅适用于单件及精度要求不高的齿轮加工。
≤9
7 级 ≤10
≤17
≤6
8 级 ≤5
≤10
≤3
高速重载传动 高速中载或中速重载传动 对精度无特殊要求的传动
9 级 ≤3
≤3.5
≤3.5
低速或对精度要求低的传动
返回目录 点击看图或隱藏11
返回目录 点击看图或隱藏12
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
5
范成法——插齿刀加工齿轮
齿轮加工1视频
插齿刀加工轮齿 a)插齿刀 b)被加工的齿轮轮坯
返回目录
6
范成法——齿条插刀加工齿轮
7
范成法——滚齿加工齿轮
滚齿加工视频
返回目录
8
齿轮插刀和齿条插刀都只能间断地切削， 生产率低。目前广泛采用齿轮滚刀在滚齿 机上进行轮齿加工。95.6.2渐开线齿轮的精度
3
仿形法——铣齿加工轮齿
仿形法加工齿轮 a)盘状铣刀铣齿 b)指状铣刀铣齿
返回目录
4
展成法——插齿刀加工齿轮
展成法（又称范成法） 利用一对齿轮（或齿轮与齿条）相互啮合
时其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿。 如果把其中一个齿轮（或齿条）作为刀具， 就可以切出与它共轭的渐开线齿廓。 展成法种类 种类很多，有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等。 其中最常用的是插齿和滚齿。 展成法加工齿轮原理——视频
国家标准GB/T 10095—2008对圆柱齿轮及 齿轮副规定了12个精度等级，其中1级最高， 12级的精度最低。
常用齿轮精度等级： 6-9级精度。
10
5.6.2渐开线齿轮的精度
齿轮传动的常用精度等级与应用
精度
圆周速度
应用
等级 直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 直齿圆锥齿轮
6 级 ≤15
≤25