《齿轮机构》课件

第十章 齿轮机构及其设计

1.本章的教学目的及教学要求

了解齿轮机构的类型和应用;了解齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识; 了解渐开线性质，掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点及渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等;熟记渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算；了解渐开线齿廓的范成法切削原理及根切成因;渐开线标准齿轮的最少齿数;了解渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念；熟悉斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成，啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸；了解直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算；对蜗杆蜗轮的传动特点有所了解。

2.本章教学内容的重点及难点

渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和几何设计计算；对于其它类型的齿轮机构，着重介绍它们的特殊点。

3.本章教学工作的组织及学时分配

本章的理论教学时数为12学时，实验2学时。

3.1第1讲(2学时)

1)教学内容

齿轮机构的类型和应用；齿轮的齿廓曲线；渐开线的形成及特性。

2)教学方法

首先介绍齿轮机构的类型和应用。这部分的内容可以利用各种类型齿轮机构的模型、CAI课件或现场教学等联系实际进行介绍，强调齿轮机构的类型虽然很多，但直齿圆柱齿轮机构是最简单，最基本，也是应用最广泛的一种。为什么齿轮机构的应用会如此广泛，而类型又如此之多呢?主要由于齿轮机构有许多独特的优点，如结构紧凑，传动平稳可靠，传递功率大，机械效率高等。最好联系当代工程成就，介绍齿轮机构所达到的新水准，这样更能激发学生对本部分内容的极大兴趣。

讲授齿轮的齿廓曲线时，应指出，齿轮传动中最重要的部位是轮齿廓线.因为一对齿轮是依靠主动轮的齿廓推动从动轮的齿廓来实现传动的。共轭齿廓就是能实现预定传动比的一对齿廓。这里可以提出一个问题，即齿轮的齿廓曲线与一对齿轮的传动比有什么关系?通过一对齿轮的运动分析，我们可以证明:互相啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段线段的长度成反比，这一规律即齿廓啮合基本定律。根据该定律，可以得出结论：要使两齿轮作定传动比传动，首先其齿廓曲线必须满足下述条件：即不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。该结论十分重要，因为工程中使用的齿轮传动，绝大多数是定传动比传动；而且，实现定传动比的一对共轭齿廓就是根据这个结论作出来的。

齿轮齿条传动机构

齿轮齿条传动机构是一种广泛应用于机械制造及运动控制领域的传动机构。其通过齿轮与齿条之间的啮合，将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。齿轮齿条传动机构具有传动平稳、精度高、可靠性好等特点，因此在机械工程及自动化技术领域中应用十分广泛。

齿轮齿条传动机构包括齿轮和齿条两个基本部分，其中齿轮是由齿数相等的齿轮齿齿以某定量的间隙相互啮合的轮子。而齿条则是一种带有一定齿数的长条形零件，其上的齿梳形成了与齿轮齿的齿形对应的齿沟。齿轮和齿条通过齿形啮合，在机械传动中起着重要作用。

齿轮和齿条在传动系统中常常处于不同次数的旋转和移动状态，同时，由于齿轮和齿条之间会出现瞬间的啮合冲击力，因此，选用合适的材料及制造工艺十分重要。精度高的齿轮和齿条制备工艺是确保齿轮齿条传动机构正常运转的关键。通常，高精度、低噪音、长寿命的齿轮和齿条需要经过精密磨削加工，同时还需要进行严格的检验才能保证其质量合格。

齿轮齿条传动机构不仅可以实现简单的转动、平移的传动要求，还可以通过变速减速的方式实现复杂的运动控制，例如变速箱、汽车变速器、升降机、机床等。在工程应用中，齿轮齿条传动机构广泛应用于转动和平移控制机构，例如机床传动、升降机传动、自治航行器传动、数控机床传动等等。

河质院2008级机电职业课程设计

1 河南质量工程职业学院

《机械基础》课程设计任务书

班级 08机电四班 学生姓名 徐冉 指导教师 刘晓涵

课程设计题目 渐开线圆柱直齿轮设计

主要

设计

内容

设计一皮带式运输机减速器的直齿圆柱齿轮，用于传送载荷不是很大的水果运输带上，设计要符合规定尺寸和相关要求，符合有关技术要求和价值观。

主要设计要

求 设计了要求：

1、传动比i=5；

2、转速n=1000r/min

3、传动功率P=8kw

4、工作平稳，单向传动，单班工作

5、每班8h,工作时间8年

主要

参考

资料

及文

献 韩志宏《公差配合与测量工具》出版时间：2009年01月

朱孝录 《齿轮传动设计手册》 出版日期：2004—12

隋冬杰主编，机械基础，河南质量工程职业学院 出版日期：2008—6

河质院2008级机电职业课程设计

2 目 录

一、设计任务书………………………………………………………………1

二、概述

1.1选题的意义…………………………………………………………… 3

1.2.1计算与说明 …………………………………………………………3

1.2.2选材与热处理 ………………………………………………………3

1、选材 …………………………………………………………………3

2、热处理 ………………………………………………………………4

三、设计过程

1.2.3按齿面接触疲劳强度设计 …………………………………………5

1、载荷系数 ……………………………………………………………5

2、转矩 …………………………………………………………………5

3、接触疲劳强度许用应力 ………………………………………………6

4、计算小齿轮分度圆直径 ………………………………………………7

5、确定主要参数 …………………………………………………………8

1.2.4校核弯曲疲劳强度 …………………………………………………8

1 第四章 齿轮机构

1.渐开线直齿轮的正确啮合条件是 模数和压力角分别对应相等 。

2.JB179-83对圆柱齿轮及齿轮副规定了12个精度等级，其中常用的是 6-9 级。

3.在渐开线齿轮的啮合过程中，轮齿间的正压力方向始终沿着 啮合线 方向。

4.一对渐开线标准齿轮标准安装时,啮合角在数值上等于 分度圆_ 上的压力角。

5.一对齿轮的连续传动条件是 重合度大于1 。

6.用切制法加工齿轮常用的方法可分为 成形法 和 展成法 。

7.根切现象是刀具将已加工好的渐开线齿根切掉一部分的现象。

8.渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数是 Z＝17 。

9.斜齿轮的正确啮合条件是 两轮的模数和压力角分别相等 ，对于外啮合 两轮螺旋角β大小相等、方向相反。对于内啮合 两轮螺旋角β大小相等、方向相同。

10.斜齿轮的参数分为 端面参数 和 法面参数 ，法向参数为 标准值 。

11.外啮合渐开线齿轮传动的中心距永远等于 Ｄ 。

A、rb1+rb2 B、r1+r2 C、 ra1+ra2 D、 r’1+r’2

12.一对渐开线直齿轮的啮合线一定是 D 同一侧的内公切线。

A、两分度圆 B、两齿顶圆 C、两齿根圆 D、两基圆

13.渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数是 Z＝17 。

A、Z=17 B、Z=20 C、Z>17 D、Z<17

14.渐开线标准直齿圆柱齿轮的全齿高等于9mm，则其模数为 C 。

A、2mm B、3mm C、4mm D、5mm

15.斜齿圆柱齿轮的 A

参数是标准值。

A、法面 B、端面 C、轴面

16.渐开线上某一点的压力角αk与该点的向径rk和基圆rb的关系是 A 。

A、kbkrrcos B、kbkrrcos C、kbkrrsin D、kbkrrsin