齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用

齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共109頁(yè)。日常生活中哪里用到了齒輪傳動(dòng)呢？鐘表、機(jī)床、汽車(chē)、減速器等想一想：新課引入當(dāng)前2頁(yè)，總共109頁(yè)。你或許擁有一塊手表，或是擁有一個(gè)鬧鐘，當(dāng)你打開(kāi)機(jī)械式的手表或鬧鐘的后蓋時(shí)，就能看到齒輪是怎樣進(jìn)行嚙合傳動(dòng)的。當(dāng)前3頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前4頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前5頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前6頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前7頁(yè)，總共109頁(yè)。3-1齒輪傳動(dòng)概述當(dāng)前8頁(yè)，總共109頁(yè)。齒輪傳動(dòng)——利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和機(jī)架組成。齒輪副是由兩個(gè)相互嚙合的齒輪組成的基本機(jī)構(gòu)，兩齒輪軸線相對(duì)位置不變，并繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪副是高副當(dāng)前9頁(yè)，總共109頁(yè)。一、齒輪傳動(dòng)的基本特點(diǎn)當(dāng)前10頁(yè)，總共109頁(yè)。兩軸平行兩軸不平行按輪齒方向按嚙合情況直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)相交軸齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)二、齒輪傳動(dòng)的常用類(lèi)型1、按軸的相對(duì)位置分類(lèi)當(dāng)前11頁(yè)，總共109頁(yè)。132當(dāng)前12頁(yè)，總共109頁(yè)。直齒圓柱齒輪傳動(dòng)：輪齒分布在圓柱體外表面且與其軸線平行,兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)：輪齒與其軸線傾斜一個(gè)角度，沿螺旋線方向排列在圓柱體上。兩輪轉(zhuǎn)向相反，傳動(dòng)平穩(wěn),適合于高速重載傳動(dòng),但有軸向力。

人字齒齒輪傳動(dòng)：它相當(dāng)于兩個(gè)全等、但螺旋方向相反的斜齒輪拼接而成，其軸向力被相互抵消。適合高速和重載傳動(dòng)，但制造成本較高。當(dāng)前13頁(yè)，總共109頁(yè)。內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)：兩輪的輪齒分別排列在圓柱體的內(nèi)、外表面上，兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。齒輪齒條傳動(dòng)：齒數(shù)趨于無(wú)窮多的外齒輪演變成齒條，它與外齒輪嚙合時(shí)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條直線移動(dòng)。圓錐齒輪傳動(dòng)：輪齒沿圓錐母線排列于截錐表面，是相交軸齒輪傳動(dòng)的基本形式。制造較為簡(jiǎn)單。當(dāng)前14頁(yè)，總共109頁(yè)。曲齒錐齒輪傳動(dòng)：輪齒是曲線形，有圓弧齒、螺旋齒等，傳動(dòng)平穩(wěn)，適用于高速、重載傳動(dòng)，但制造成本高?，F(xiàn)在汽車(chē)后橋都采用這種齒輪。交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)：兩螺旋角數(shù)值不等的斜齒輪嚙合時(shí)，可組成兩軸線任意交錯(cuò)傳動(dòng)，兩輪齒為點(diǎn)接觸，且滑動(dòng)速度較大，主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)或輕載傳動(dòng)。蝸輪蝸桿傳動(dòng)：兩軸垂直交錯(cuò)，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車(chē)、起重設(shè)備等傳統(tǒng)機(jī)械中。齒輪傳動(dòng)常用類(lèi)型當(dāng)前15頁(yè)，總共109頁(yè)。2、按工作條件分開(kāi)式—適于低速及不重要的場(chǎng)合半開(kāi)式—農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械及簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備，只有簡(jiǎn)單防護(hù)罩閉式—潤(rùn)滑、密封良好，汽車(chē)、機(jī)床及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等齒輪傳動(dòng)中當(dāng)前16頁(yè)，總共109頁(yè)。3、按齒形分

漸開(kāi)線——常用擺線——計(jì)時(shí)儀器圓弧——承載能力較強(qiáng)當(dāng)前17頁(yè)，總共109頁(yè)。4.按使用情況分：軟齒面齒輪（齒面硬度≤350HBS）硬齒面齒輪（齒面硬度＞350HBS）動(dòng)力齒輪─以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載或低速重載傳動(dòng)。傳動(dòng)齒輪─以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。5.按齒面硬度分：當(dāng)前18頁(yè)，總共109頁(yè)。三、齒輪傳動(dòng)的基本要求當(dāng)前19頁(yè)，總共109頁(yè)。四、漸開(kāi)線的概念1．對(duì)齒輪齒廓曲線的基本要求

一對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)，是靠主動(dòng)輪齒廓上各點(diǎn)依次推動(dòng)從動(dòng)輪齒廓上各點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)可靠性，必須要求每對(duì)嚙合齒廓在任何一點(diǎn)嚙合時(shí)，都能保持兩齒輪的傳動(dòng)比不變，即能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比。當(dāng)前20頁(yè)，總共109頁(yè)。

齒輪傳動(dòng)的基本要求之一是其瞬時(shí)角速度之比必須保持不變。否則從動(dòng)輪會(huì)產(chǎn)生慣性力，影響齒輪壽命、引起機(jī)器的振動(dòng)和噪聲。傳動(dòng)比：圖示為一對(duì)相互嚙合的齒輪，齒廓在K點(diǎn)接觸，若兩輪的角速度分別為w1和w2,則兩齒廓在K點(diǎn)的線速度分別是Vk1、Vk2。過(guò)K點(diǎn)作兩齒廓的公法線nn，為保證兩齒廓連續(xù)傳動(dòng)，即不發(fā)生分離及互相嵌入，則必須使兩齒廓在公法線方向上無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即Vk1和Vk2在nn方向上的分速度應(yīng)相等。推導(dǎo)獲得：齒廓嚙合基本定律

當(dāng)前21頁(yè)，總共109頁(yè)。

上式表明：互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪，在任一瞬時(shí)的傳動(dòng)比等于該瞬時(shí)兩輪連心線被其嚙合齒廓接觸的公法線所分割的兩線段成反比。這一定律為齒廓嚙合的基本定律。

齒廓嚙合基本定律表明：齒廓曲線的形狀決定接觸點(diǎn)處齒廓公法線的方向，進(jìn)而決定公法線與連心線交點(diǎn)的位置，從而影響傳動(dòng)比的大小。

欲使兩齒輪瞬時(shí)角速度比恒定不變，必須使C點(diǎn)為連心線上的固定點(diǎn)。由此可知，滿(mǎn)足定傳動(dòng)比的齒廓形狀必須符合：不論兩齒廓在哪一點(diǎn)接觸，過(guò)接觸點(diǎn)的兩齒廓公法線必須與兩輪連心線交于一點(diǎn)。該定點(diǎn)C稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。過(guò)節(jié)點(diǎn)C所作的兩個(gè)相切的圓稱(chēng)為節(jié)圓。一對(duì)齒輪的嚙合傳動(dòng)可以看作一對(duì)節(jié)圓作純滾動(dòng)。一對(duì)外嚙合齒輪的中心距等于其節(jié)圓半徑之和。凡能滿(mǎn)足上述要求的一對(duì)齒廓稱(chēng)為共軛齒廓。當(dāng)前22頁(yè)，總共109頁(yè)。軛兩頭牛背上的架子——軛，軛使兩頭牛同步行走。共軛即為按一定規(guī)律相配的一對(duì)。

作為共軛齒廓曲線，從理論上講有無(wú)窮多，但在生產(chǎn)實(shí)踐中除了要考率傳動(dòng)比要求外，還要考慮設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用等要求。對(duì)于定傳動(dòng)比要求的齒輪，目前最常用的齒廓曲線是漸開(kāi)線。當(dāng)前23頁(yè)，總共109頁(yè)。2．漸開(kāi)線的形成

當(dāng)一直線沿一個(gè)圓的圓周作純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任一點(diǎn)的軌跡稱(chēng)為該圓的漸開(kāi)線。這個(gè)圓稱(chēng)為基圓，該直線稱(chēng)為發(fā)生線。漸開(kāi)線齒輪輪齒的齒廓就是由同一基圓上產(chǎn)生的兩條反向且對(duì)稱(chēng)的漸開(kāi)線組成。

漸開(kāi)線齒廓上某點(diǎn)的法線與齒廓上該點(diǎn)速度方向所夾的銳角αK，稱(chēng)為該點(diǎn)的壓力角。基圓半徑當(dāng)前24頁(yè)，總共109頁(yè)。

3、漸開(kāi)線的特性1、發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)，即2、漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線必與基圓相切。3、B點(diǎn)為漸開(kāi)線在K點(diǎn)的曲率中心，BK是K點(diǎn)的曲率半徑，因此K點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，曲率半徑越大，漸開(kāi)線越平緩。4、漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小。大小相等的基圓其漸開(kāi)線形狀相同；大小不等的基圓其漸開(kāi)線形狀不同。基圓越大，漸開(kāi)線越平直，基圓半徑為無(wú)窮大時(shí)，漸開(kāi)線為直線。齒條的齒廓就是這種直線齒廓。5、基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。6、漸開(kāi)線上各點(diǎn)的壓力角不相等，離基圓越遠(yuǎn)，壓力角越大。當(dāng)前25頁(yè)，總共109頁(yè)。1、下圖中屬于平行軸齒輪傳動(dòng)的是？ADCB2、下圖中屬于相交軸齒輪傳動(dòng)的是？ADCB課堂練習(xí)當(dāng)前26頁(yè)，總共109頁(yè)。3、下圖中屬于交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)的是？ADCB4、下圖中屬于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的是？ADCB課堂練習(xí)當(dāng)前27頁(yè)，總共109頁(yè)。61234578910搶答：當(dāng)前28頁(yè)，總共109頁(yè)。612345789101、圖中屬于平行軸齒輪傳動(dòng)的是：當(dāng)前29頁(yè)，總共109頁(yè)。612345789102、圖中屬于圓錐齒輪傳動(dòng)的是：當(dāng)前30頁(yè)，總共109頁(yè)。612345789103、圖中屬于交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)的是：當(dāng)前31頁(yè)，總共109頁(yè)。612345789104、圖中屬于直齒齒輪傳動(dòng)的是：當(dāng)前32頁(yè)，總共109頁(yè)。檢測(cè)題1、齒輪傳動(dòng)是指主從動(dòng)輪直接接觸的

傳動(dòng)，用以傳遞兩軸間的

和

。2、齒輪傳動(dòng)根據(jù)兩軸的相對(duì)位置和輪齒方向，可分為

、

和交錯(cuò)的

傳動(dòng)。3、齒輪傳動(dòng)根據(jù)工作條件不同可分為

、

和

。4、齒輪根據(jù)嚙合方式可分

和

。當(dāng)前33頁(yè)，總共109頁(yè)。判斷下列圖形屬于哪種齒輪傳動(dòng)形式？當(dāng)前34頁(yè)，總共109頁(yè)。外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)當(dāng)前35頁(yè)，總共109頁(yè)。內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)當(dāng)前36頁(yè)，總共109頁(yè)。直齒齒輪齒條傳動(dòng)當(dāng)前37頁(yè)，總共109頁(yè)。內(nèi)嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)當(dāng)前38頁(yè)，總共109頁(yè)。斜齒齒輪齒條傳動(dòng)當(dāng)前39頁(yè)，總共109頁(yè)。人字齒輪傳動(dòng)當(dāng)前40頁(yè)，總共109頁(yè)。

直齒圓錐齒輪傳動(dòng)當(dāng)前41頁(yè)，總共109頁(yè)。斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)當(dāng)前42頁(yè)，總共109頁(yè)。曲線齒圓錐齒輪傳動(dòng)當(dāng)前43頁(yè)，總共109頁(yè)。交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)當(dāng)前44頁(yè)，總共109頁(yè)。蝸桿傳動(dòng)當(dāng)前45頁(yè)，總共109頁(yè)。課堂小結(jié)

外嚙合

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

內(nèi)嚙合

齒輪齒條嚙合

平行軸齒輪傳動(dòng)

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)

直齒圓錐齒輪傳動(dòng)

相交軸齒輪傳動(dòng)

斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)

曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)

交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)

交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

蝸輪蝸桿傳動(dòng)

一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。二、齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)1、按兩齒輪軸線的相對(duì)位置及輪齒的形狀2、嚙合方式當(dāng)前46頁(yè)，總共109頁(yè)。課堂小結(jié)三、齒輪傳動(dòng)的基本要求1、傳動(dòng)平穩(wěn)2、承載能力高四、漸開(kāi)線的概念1、齒廓曲線的基本要求：滿(mǎn)足恒定不變的瞬時(shí)傳動(dòng)比，故齒廓為漸開(kāi)線齒廓曲線。2、漸開(kāi)線的形成3、漸開(kāi)線的特性當(dāng)前47頁(yè)，總共109頁(yè)。3-2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)的最基本形式，它在機(jī)械傳動(dòng)裝置中應(yīng)用極為廣泛。當(dāng)前48頁(yè)，總共109頁(yè)。一、直齒圓柱齒輪各部分名稱(chēng)和定義二、直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分幾何尺寸計(jì)算四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合條件和傳動(dòng)比五、計(jì)算舉例

當(dāng)前49頁(yè)，總共109頁(yè)。一、直齒圓柱齒輪各部分名稱(chēng)和定義當(dāng)前50頁(yè)，總共109頁(yè)。(1).齒頂圓:過(guò)所有輪齒頂端的圓，其半徑用ra表示。

(2).齒根圓:過(guò)所有齒槽底部的圓，其半徑用rf表示。

(3).基圓:形成漸開(kāi)線齒廓的圓，其半徑用rb表示。(4).分度圓:位于輪齒的中部，是設(shè)計(jì)、制造的基準(zhǔn)圓，其半徑用r表示

(5).齒頂高:齒頂圓與分度圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用ha表示。

(5).齒根高:齒根圓與分度圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用hf表示。(7).全齒高:齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用h表示，且h=ha+hf。當(dāng)前51頁(yè)，總共109頁(yè)。(8).齒厚:每個(gè)輪齒在某一個(gè)圓上的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒厚不同，在半徑]為rk的圓上，齒厚用sk表示；在半徑為r的分度圓上，齒厚用s表示(9).齒槽寬:相鄰兩個(gè)齒間在某一個(gè)圓上的齒槽的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒槽寬不同，在半徑為rk的圓上，齒槽寬用ek表示；在半徑為r的分度圓上，齒槽寬用e表示。

(10).齒距(（或稱(chēng)周節(jié)）:相鄰兩個(gè)輪齒同側(cè)齒廓之間在某一個(gè)圓上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒距不同，在半徑為rk的圓上，齒距用pk表示，顯然有pk=sk+ek；在半徑為r的分度圓上，齒距用p表示，同樣p=s+e。若為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，則有s=e=p/2。

當(dāng)前52頁(yè)，總共109頁(yè)。動(dòng)畫(huà)演示當(dāng)前53頁(yè)，總共109頁(yè)。齒輪基本尺寸的名稱(chēng)和符號(hào)同一圓上齒根圓（df和rf）齒頂圓（da和ra）分度圓（d和r）基圓（db和rb）四圓三弧齒厚si齒槽寬ei齒距pi三高齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f齒全高h(yuǎn)rf齒根圓rb基圓ra齒頂圓齒距pi齒厚si齒槽寬eiri齒頂高h(yuǎn)a齒根高h(yuǎn)f分度圓ro當(dāng)前54頁(yè)，總共109頁(yè)。二、直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)定義模數(shù)或1）齒數(shù)在齒輪的整圓周上輪齒總數(shù)，用z表示，顯然z應(yīng)為整數(shù)。齒輪的齒數(shù)是根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定的，如：傳動(dòng)比、中心距要求、接觸強(qiáng)度等。一般直齒圓柱齒輪的最少齒數(shù)zmin≥17。模數(shù)反映了輪齒的大小。當(dāng)齒數(shù)一定時(shí)，模數(shù)越大,輪齒也越大。承載能力就越大。當(dāng)模數(shù)一定時(shí)，齒數(shù)越多，齒輪的幾何尺寸越大。2）模數(shù)m由于任何一個(gè)齒輪的齒數(shù)Z和模數(shù)m是一定的，由此可知：任何齒輪都有而且只有一個(gè)分度圓。當(dāng)前55頁(yè)，總共109頁(yè)。第一系列

0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列

0.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)141822283645注：1.本表適用于漸開(kāi)線直齒輪和斜齒輪：對(duì)斜齒圓柱齒輪是指法向模數(shù)mn2.優(yōu)先選用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。當(dāng)前56頁(yè)，總共109頁(yè)。3)齒形角αα是決定漸開(kāi)線齒廓形狀的一個(gè)基本參數(shù),齒數(shù)、模數(shù)一定時(shí)，分度圓一定；齒廓上不同點(diǎn)的齒形角是不相等的。越遠(yuǎn)離基圓，齒形角越大；越靠近基圓，齒形角越小。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定齒輪分度圓α=20°為標(biāo)準(zhǔn)值某些場(chǎng)合：α=14.5°、15°、22.5°、25°。齒數(shù)、模數(shù)、齒形角為漸開(kāi)線齒輪的三個(gè)最基本參數(shù)。

在端平面上，過(guò)端面齒廓與分度圓交點(diǎn)處的徑向直線與齒廓在該點(diǎn)處的切線所夾的銳角稱(chēng)為齒形角。當(dāng)前57頁(yè)，總共109頁(yè)。在分度圓半徑不變的條件下，齒形角大于20°時(shí)，rb

減小，齒頂變尖，齒根變厚，承載能力增強(qiáng)，但傳動(dòng)較費(fèi)力；齒形角小于20°時(shí)，

rb增大，齒頂變寬，齒根變細(xì)，承載能力降低。當(dāng)前58頁(yè)，總共109頁(yè)。4)、齒頂高系數(shù)和頂隙(徑向間隙)系數(shù)作用：1）儲(chǔ)油潤(rùn)滑

2）避免一齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的齒槽相接觸。標(biāo)準(zhǔn)值：=1，=0.25齒頂高齒根高頂隙；一齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的槽底間的徑向間隙。用c表示C=c*m只要z、m、α、ha

、hf

這五個(gè)參數(shù)一經(jīng)確定，齒輪的幾何尺寸，包括輪齒的漸開(kāi)線形狀也即全部確定，因而以上五個(gè)參數(shù)稱(chēng)為漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)。當(dāng)前59頁(yè)，總共109頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒輪特征：（1）具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角。不具備上述特征的齒輪稱(chēng)為非標(biāo)準(zhǔn)齒輪。（2）分度圓上的齒厚和齒槽寬相等，即s=e=πm/2。（3）具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，即ha=ha*m，hf=（ha*+c*）m。當(dāng)前60頁(yè)，總共109頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分尺寸計(jì)算公式當(dāng)前61頁(yè)，總共109頁(yè)。例1：相互嚙合的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)分別為z1=20、z2=32，模數(shù)m=10mm，試計(jì)算兩齒輪的分度圓直徑d、頂圓直徑da、根圓直徑df和中心距a。解：按公式計(jì)算如下：

d1=m

z1=1020=200mm

d2=m

z2=1032＝320mm

da1=m(z1+2)=10(20+2)=220mm

da2=m(z2+2)=10(32+2)=340mm

df1=m(z1-2.5)=10(20-2.5)=175mm

df2=m(z2-2.5)=10(32-2.5)=295mm

a=(z1+z2)=(20+32)=260mm當(dāng)前62頁(yè)，總共109頁(yè)。例2：已知一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)z=30，齒根圓直徑df=192.5mm，試計(jì)算其分度圓直徑d和頂圓直徑da。解：由題中給出的條件，可以利用df和m的關(guān)系求出m。由表中公式df=m(z－2.5)

得

m===7mm則d=mz=730=210mmda=m(z+2)=7(30+2)=224mm

當(dāng)前63頁(yè)，總共109頁(yè)。四、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合條件和傳動(dòng)比

（1）模數(shù)必須相等。pb1=pb2為保證漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中各隊(duì)齒輪依次正確嚙合，避免因齒廓局部重疊或側(cè)隙過(guò)大而引起的卡死或沖擊現(xiàn)象，必須使兩齒輪的基圓齒距相等，即（2）分度圓上的齒形角相等。漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件當(dāng)前64頁(yè)，總共109頁(yè)。在一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2之比稱(chēng)為傳動(dòng)比，用符號(hào)i

12表示。由于相嚙合齒輪的傳動(dòng)關(guān)系是一齒對(duì)一齒，因此兩嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速與其齒數(shù)成反比，傳動(dòng)比的表達(dá)式為式中z1、z2—主、從動(dòng)輪齒數(shù)。i12==當(dāng)前65頁(yè)，總共109頁(yè)。§3－3其他類(lèi)型齒輪傳動(dòng)

一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)二、直齒錐齒輪傳動(dòng)三、蝸桿傳動(dòng)當(dāng)前66頁(yè)，總共109頁(yè)。

齒線為螺旋線的圓柱齒輪稱(chēng)為斜齒圓柱齒輪，簡(jiǎn)稱(chēng)斜齒輪。一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)當(dāng)前67頁(yè)，總共109頁(yè)。1、斜齒圓柱齒輪的形成發(fā)生面S基圓柱面漸開(kāi)線面發(fā)生面S基圓柱面漸開(kāi)線面基圓柱面螺旋角與直齒圓柱齒輪比較：直齒圓柱齒輪的齒廓是發(fā)生面在基圓柱上作純滾動(dòng)時(shí)，平行與基圓柱母線的直線所展出的一個(gè)漸開(kāi)線曲面，稱(chēng)為漸開(kāi)面。斜齒圓柱齒輪齒面的形成原理與直齒圓柱齒輪基本相同，斜齒圓柱齒輪發(fā)生面上的直線不平行與基圓柱的直母線，而是形成一定角度（螺旋角），當(dāng)發(fā)生面沿基圓作純滾動(dòng)時(shí)，形成的一個(gè)螺旋形漸開(kāi)線曲面，稱(chēng)為漸開(kāi)線螺旋面。當(dāng)前68頁(yè)，總共109頁(yè)。2、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)直齒圓柱齒輪的嚙合特性

直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，其接觸線是與軸線平行的直線，因而一對(duì)齒廓沿齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或退出嚙合，容易引起沖擊和噪音，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，不適宜用于高速齒輪傳動(dòng)。斜齒圓柱齒輪的嚙合特性

斜齒圓柱齒輪由于螺旋角的存在，使得兩輪齒廓嚙合過(guò)程中，接觸線長(zhǎng)度由零逐漸增長(zhǎng)，從某一位置以后又逐漸縮短，直至脫離嚙合，即斜齒輪進(jìn)入和脫離接觸都是逐漸進(jìn)行的，故傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，此外，由于斜齒輪的輪齒是傾斜的，同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)比直齒輪多，故重合度比直齒輪大。與直齒圓柱齒輪比較：當(dāng)前69頁(yè)，總共109頁(yè)。所以，斜齒輪傳動(dòng)與直齒輪傳動(dòng)比較，有如下特點(diǎn)：（1）嚙合性能好，承載能力比直齒輪大，用于大功率傳動(dòng)；（2）傳動(dòng)平穩(wěn)。沖擊、噪聲和振動(dòng)減小，可用于高速傳動(dòng)；（3）使用壽命長(zhǎng)（4）不能當(dāng)作變速滑移齒輪使用2、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)當(dāng)前70頁(yè)，總共109頁(yè)。（5）傳動(dòng)中產(chǎn)生軸向力由于斜齒輪的輪齒傾斜β角，產(chǎn)生軸向力，增大摩擦損失，這是斜齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)。為克服這一缺點(diǎn)，可采用左右兩排對(duì)稱(chēng)的斜齒輪組成“人字齒輪”，以便抵消軸向力。當(dāng)然，人字齒輪制造較麻煩，這又是其缺點(diǎn)。2、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)當(dāng)前71頁(yè)，總共109頁(yè)。3、斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)端面和法面:

垂直于斜齒輪軸線的平面稱(chēng)為端面t-t，與分度圓柱螺旋線垂直的平面稱(chēng)為法面n-n。在斜齒輪幾何尺寸計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意端面參數(shù)與法面參數(shù)之間的關(guān)系。進(jìn)刀方向PnPtβstet進(jìn)刀方向PnPtβstetttnn斜齒圓柱齒輪分度圓柱面的展開(kāi)圖1.螺旋角β：螺旋角β是螺旋線與軸線的夾角。用螺旋角β表示斜齒圓柱齒輪輪齒的傾斜程度。通常所說(shuō)斜齒輪的螺旋角是指分度圓柱上的螺旋角。當(dāng)前72頁(yè)，總共109頁(yè)。(2)

螺旋角β的存在，傳動(dòng)時(shí)

就會(huì)產(chǎn)生軸向力Fa，且β↑，

Fa↑。一般地，β太小或太

大都有利有弊，太小時(shí)顯示

不出斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)，太大則

會(huì)使軸向推力過(guò)大；

常取β=8°~15°(3)輪齒螺旋方向的判別方法：右手螺旋法進(jìn)刀方向PnPtβstet進(jìn)刀方向PnPtβstetttnn3、斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)當(dāng)前73頁(yè)，總共109頁(yè)。2.法面模數(shù)mn和端面模數(shù)mt進(jìn)刀方向PnPtβstet進(jìn)刀方向PnPtβstetttnn斜齒圓柱齒輪分度圓柱面的展開(kāi)圖

用銑刀或滾刀加工斜齒輪時(shí)，刀具沿著螺旋齒槽方向進(jìn)行切削，刀刃位于法面上，故一般規(guī)定斜齒圓柱齒輪的法面模數(shù)和法面壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值3、斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)當(dāng)前74頁(yè)，總共109頁(yè)。3.法面齒形角和端面齒形角4．齒頂高系數(shù)h*an頂隙系數(shù)C*n3、斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)75當(dāng)前75頁(yè)，總共109頁(yè)。4、斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件(1)兩輪的法面壓力角相等

αn1=αn2=α;(2)法面模數(shù)相等

mn1=mn2=mn;(3)兩輪螺旋角大小相等、方向相反，即1=-2當(dāng)前76頁(yè)，總共109頁(yè)。二、直齒錐齒輪傳動(dòng)

分度曲面為圓錐面的齒輪稱(chēng)為錐齒輪，它是輪齒分布在圓錐面上的齒輪，當(dāng)其齒向線是分度圓錐面的直母線時(shí)稱(chēng)為直齒錐齒輪。當(dāng)前77頁(yè)，總共109頁(yè)。圓錐齒輪傳動(dòng)用來(lái)傳遞兩相交軸之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩相交軸的交角可以是任意的，其中應(yīng)用最廣泛的是兩軸交角=1+2=90°的直齒圓錐齒輪。Rbδ1δ2d1d2直齒錐齒輪當(dāng)前78頁(yè)，總共109頁(yè)。分度圓錐背錐頂錐根錐直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)：(1)圓錐齒輪的輪齒是沿圓錐面分布的，其輪齒尺寸朝錐頂方向逐漸縮小，大端尺寸最大。(2)各錐面的母線垂直于背錐的展開(kāi)面上，齒廓曲線為漸開(kāi)線(3)錐齒輪由大端至小端，其模數(shù)不同。規(guī)定以大端模數(shù)為依據(jù)并采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。直齒錐齒輪當(dāng)前79頁(yè)，總共109頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪正確嚙合條件當(dāng)前80頁(yè)，總共109頁(yè)。三、蝸桿傳動(dòng)蝸桿主動(dòng)、蝸輪從動(dòng)。

蝸桿傳動(dòng)由蝸桿、蝸輪與機(jī)架組成。一般蝸桿為主動(dòng)件、蝸輪為從動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)用來(lái)傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般兩軸交角為90°，如圖所示。蝸桿傳動(dòng)在機(jī)床、起重及礦山機(jī)械、儀器儀表等工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。當(dāng)前81頁(yè)，總共109頁(yè)。1、蝸桿、蝸輪的外形蝸桿外形像根螺桿，它相當(dāng)于一個(gè)齒數(shù)很少，分度圓柱直徑較小的螺旋齒圓柱齒輪.而蝸輪類(lèi)似于斜齒圓柱齒輪。蝸桿傳動(dòng)一般以蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件。當(dāng)前82頁(yè)，總共109頁(yè)。

中間平面：蝸桿傳動(dòng)中，通過(guò)蝸桿軸線且垂直于蝸輪軸線的平面稱(chēng)為中間平面。中間平面是蝸桿的軸向平面，同時(shí)是蝸輪的端平面。

常用的蝸桿是阿基米德蝸桿，其軸面齒廓為直線。在蝸桿傳動(dòng)的中間平面內(nèi)，蝸桿和蝸輪的嚙合相當(dāng)于圓柱齒輪和齒條的嚙合。

2、蝸桿傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)當(dāng)前83頁(yè)，總共109頁(yè)。2、蝸桿傳動(dòng)的相關(guān)參數(shù)蝸桿導(dǎo)程角圓柱蝸桿的分度圓柱螺旋線的切線與端平面之間所夾的銳角稱(chēng)為導(dǎo)程角。用表示,圖為雙頭右旋蝸桿分度圓柱面展開(kāi)圖。蝸桿的傳動(dòng)效率與導(dǎo)程角有關(guān)，導(dǎo)程角大，傳動(dòng)效率高，但自鎖性差；導(dǎo)程角小，傳動(dòng)效率低，自鎖性強(qiáng)。當(dāng)前84頁(yè)，總共109頁(yè)。蝸桿旋向按螺旋方向的不同，蝸桿分為左旋蝸桿和右旋蝸桿。傳動(dòng)比蝸桿轉(zhuǎn)速n1與蝸輪轉(zhuǎn)速n2之比稱(chēng)為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比，以i12表示。由于蝸桿的頭數(shù)（齒數(shù)）很少，通常z1=1～4，所以蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以達(dá)到很大。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般i12=8～80，在分度機(jī)構(gòu)中i12可達(dá)1000。較少的蝸桿頭數(shù)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但傳動(dòng)效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動(dòng)效率越高，但蝸桿頭數(shù)過(guò)多時(shí)不易加工。當(dāng)前85頁(yè)，總共109頁(yè)。傳動(dòng)特點(diǎn)當(dāng)前86頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前87頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前88頁(yè)，總共109頁(yè)。當(dāng)前89頁(yè)，總共109頁(yè)。正確嚙合條件

當(dāng)前90頁(yè)，總共109頁(yè)。3、蝸桿傳動(dòng)蝸輪旋向的判定

蝸桿傳動(dòng)時(shí)，蝸輪的回轉(zhuǎn)方向不僅與蝸桿的回轉(zhuǎn)方向有關(guān)，而且與蝸桿的旋向有關(guān)。第一步：判斷蝸桿或蝸輪的旋向第二步：判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向當(dāng)前91頁(yè)，總共109頁(yè)。第一步：判斷蝸桿或蝸輪的旋向右手法則：

手心對(duì)著自己，四指順著蝸桿或蝸輪軸線方向擺正，若齒向與右手拇指指向一致，則該蝸桿或蝸輪為右旋，反之則為左旋。當(dāng)前92頁(yè)，總共109頁(yè)。圖例解析（一）當(dāng)前93頁(yè)，總共109頁(yè)。第二步：判斷蝸輪的回轉(zhuǎn)方向左、右手法則：

左旋蝸桿用左手，右旋蝸桿用右手，用四指彎曲表示蝸桿的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直代表蝸桿軸線，則拇指所指方向的相反方向即為蝸輪上嚙合點(diǎn)的線速度方向。當(dāng)前94頁(yè)，總共109頁(yè)。圖例解析（一）右旋向左（逆時(shí)針）當(dāng)前95頁(yè)，總共109頁(yè)。圖例解析（二）當(dāng)前96頁(yè)，總共109頁(yè)。隨堂練習(xí)(1)(2)(3)當(dāng)前97頁(yè)，總共109頁(yè)?！?－4齒輪的失效形式

什么叫失效？齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，若齒輪發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，則齒輪失去了正常的工作能力，稱(chēng)為失效。當(dāng)前98頁(yè)，總共109頁(yè)。

齒輪傳動(dòng)是靠輪齒的嚙合傳動(dòng)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，輪齒失效是齒輪常見(jiàn)的主要失效形式。

由于齒輪傳動(dòng)裝置有開(kāi)式、閉式，齒面有軟齒面、硬齒面，齒輪轉(zhuǎn)速有高有低，載荷有輕重之分，所以設(shè)計(jì)應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)各種不同的失效形式。

齒輪傳動(dòng)的主要失效形式有輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合以及塑性變形等幾種形式。當(dāng)前99頁(yè)，總共109頁(yè)。一、齒面磨損1.原因齒面磨損主要是由于灰砂、硬屑粒等進(jìn)入齒面間而引起的磨粒性磨損；其次是因齒面互相摩擦而產(chǎn)生的跑合性磨損。磨損后齒廓失去正確形狀，使運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生沖擊和噪聲。2.現(xiàn)象及避免措施齒面磨損是不可避免的，特別是對(duì)于潤(rùn)滑不好的開(kāi)式齒輪，磨損成為主要的失效形式。齒面磨損使齒厚減薄，使齒根的抗彎曲疲勞強(qiáng)度降低，并使齒輪最終表現(xiàn)為齒根減薄后的彎曲疲勞折斷。采用閉式傳動(dòng)，提高齒面光潔度和保持良好的潤(rùn)滑可以防止或減輕這種磨損。

當(dāng)前100頁(yè)，總共109頁(yè)。二、齒面點(diǎn)蝕1.原因及現(xiàn)象

齒面點(diǎn)蝕輪齒工作時(shí)，由于在齒面嚙合處脈動(dòng)循環(huán)變接觸應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，當(dāng)應(yīng)力峰值超過(guò)材料的接觸疲勞極限，經(jīng)過(guò)一定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后，先在節(jié)線附近的齒廓表面產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋。隨著裂紋的擴(kuò)展，將導(dǎo)致小塊金屬剝落，產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕影響輪齒正常嚙合，引起沖擊和噪聲，造成傳動(dòng)的不平穩(wěn)。

齒面抗點(diǎn)蝕能力主要