****职业技术学院教案
第 17 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□
主要教学内容
第10 章 齿轮传动
10.1 齿轮传动的特点和类型
10.2 渐开线及渐开线齿廓
10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮
重点、难点
重点：渐开线的形成 节圆、节点的概念
难点：渐开线的形成 渐开线的性质
教学目的要求：
（1）了解常用齿轮机构的组成、特点及应用
（2）掌握渐开线的性质及啮合特性
（3）了解渐开线圆柱齿轮基本参数的名称
（4）掌握渐开线几何尺寸的计算
教学方法和教学手段：
多媒体讲授
讨论、思考题、作业：
1. 何谓齿轮的分度圆？何谓齿轮节圆？二者直径是否一定相等或一定不相等？
2. 渐开线的性质有哪些？试举例说明渐开线性质的具体应用。
参考资料：
多媒体材料，网络资料
讲 稿 内 容 备注
第10章 齿轮传动
10.1 齿轮传动的类型和特点
10.1.1齿轮传动的特点
齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s,传递功率可达
kW,齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中应用最广泛的一种机械传动。
齿轮传动的主要优点是：①瞬时传动比恒定不变； ②机械效率高；
③寿命长，工作可靠性高； ④结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。
齿轮传动的其主要缺点是： ①要求较高的制造和安装精度，成本较高；
②不适宜于远距离两轴之间的传动； ③低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动
10.1.2 齿轮传动的类型
直齿（a）
转向相反—外啮合圆柱齿轮 斜齿（b）
平行轴 人字齿（c）
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;. 第11章 齿轮传动
1.已知一齿轮的制造工艺过程是：加工齿坯、滚齿、表面淬火和磨齿，则该齿轮的材料是（ ）
⑴ 20CrMnTi ⑵ 40Cr ⑶ Q235
2.对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，常用的热处理方法是（ ）
⑴小齿轮淬火、大齿轮调质； ⑵小齿轮淬火、大齿轮正火；
⑶小齿轮调质、大齿轮正火； ⑷小齿轮正火、大齿轮调质。
3.一材料为20CrMnTi的齿轮要达到5级精度，其制造工艺过程可在齿坯加工后顺序进行（ ）
⑴滚齿、表面淬火、剃齿； ⑵滚齿、渗碳淬火、磨齿；
⑶滚齿、磨齿、表面淬火； ⑷渗碳淬火、磨齿、滚齿。
第11章 内容小结
1.轮齿失效
⑴齿根折断：过载或疲劳折断。
⑵齿面失效：
点蚀--------润滑良好的闭式传动，以软齿面为主；
磨损--------开式传动；
胶合--------高速重载或低速重载的闭式传动；
塑性变形----过载严重和启动频繁的齿轮传动。
2.设计准则
⑴闭式传动：一般情况应满足σF≤［σF］及σH≤［σH］。对于软齿面轮齿，以接触强度设计准则为主；对于硬而脆的轮齿，以弯曲强度设计准则为主。设计具体的轮齿时两个准则都要满足。
⑵开式传动：应满足σF≤［σF］。
3.材料选择
⑴选择齿轮材料的基本原则：齿面要硬，齿芯要韧；
⑵齿轮按齿面硬度可分为软齿面（≤350HBS）和硬齿面（﹥350HBS）两种；
⑶大小齿轮齿面硬度之差为：
软齿面齿轮HBS1- HBS2=20～50；硬齿面齿轮HRC1≈HRC2。
⑷轮芯材料：
中小型齿轮，轮芯与齿圈用同样材料；
大型齿轮，轮芯常用价格便宜的铸造材料，如铸钢或铸铁，而齿圈则采用较好的材料，如优质碳钢或合金钢。
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;. 4.力分析及计算载荷
⑴力的分析
直齿圆柱齿轮：正压力Fn分解为圆周力Ft和径向力Fr ；
设计项目：齿轮传动轴的设计
院系：机电工程系
专业：机电一体化
班级：2班
学号：10062102
姓名：
指导教师：
工作条件：连续单向运转，荷载平稳，空载启动使用年限10年，
小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5%。
已知条件：电机转速1440n/m，带轮传动比为2.5，运输带工作拉力为16000N,运输带工作速度为1.8m/s，卷筒直径为300mm，总=90%。大齿轮转速n=114.6r/min，分度圆直径d=312mm，压力角an=20°，螺旋角β=15°。
计算内容 计算说明 计算结果
1选择轴的材料，确定许用应力。 由已知条件得减速器传递功率
P=F.V/总×0.95×0.98= 29.8kw
（主：由资料得知带轮上功率损失为0.92~0.97，轴上功率损失为0.98~0.99）
故选择45号钢，调质处理。
由教材P215表15-1查的σb=650Mpa，
由教材P220表 15-3查的许用弯曲应力[σ-1b]=60Mpa 选用45号钢，调质处理
σb=650Mpa
[σ-1b]=60Mpa
2初步设计轴结构图
如左图
3按抗扭强度估算轴的直径 由教材P219表15-2查的C=118~107，则轴的最小直径为：
dD=75mm
dD≥3nPC=1103nPC=70.21mm
考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%，即dm=d（1+3%）=72.32mm。由设计手册取dD=75mm。
根据轴系结构确定取dc=85mm。 dc=85mm
4齿轮上的作用力的计算 齿轮所受的转矩为：
T=9.55×106×nP=2483333.3N·mm
圆周力Ft=dT2=15918.8N·mm
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
