齒輪齒條傳動機構(gòu)課件

齒輪齒條傳動機構(gòu)主講：張紅主要內(nèi)容：一、齒輪齒條傳動的原理二、齒輪齒條傳動的應(yīng)用及特點三、齒輪齒條傳動的分類及用途四、齒輪齒條傳動的應(yīng)用范圍五、標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒條的標(biāo)準(zhǔn)安裝六、齒輪最重要的部分為輪齒,它的失效形式主要有四種七、知識擴展一、齒輪齒條傳動的原理

齒輪齒條傳動是將齒輪的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的往復(fù)直線運動，或?qū)X條的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運動。二、齒輪傳動的應(yīng)用及特點

齒輪傳動是應(yīng)用最廣泛的傳動機構(gòu)之一，齒輪傳動依靠主動齒輪與從動齒輪的嚙合，傳遞運動和動力。與其他傳動相比，具有以下特點：優(yōu)點：（1）傳遞動力大、效率高；

（2）壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高（3）能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運動。

缺點：（1）制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高；

（2）不宜作遠距離傳動。三、齒輪傳動的分類及用途齒輪傳動兩軸平行的齒輪（平面齒輪傳動）兩軸不平行的齒輪機構(gòu)（空間齒輪傳動）兩軸相交齒輪傳動（錐齒輪傳動）直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪兩軸相交錯齒輪傳動適用于兩軸線平行的齒輪傳動。傳遞的功率范圍較大，傳動效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛。

直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪適用于兩軸線平行的齒輪傳動。外嚙合時兩齒輪轉(zhuǎn)向相反。齒輪圓周速度比直齒圓柱齒輪高，適宜于高速重載傳動。傳遞的功率范圍較大，傳動效率較高，互換性好，裝配和維修方便,可進行變位切削及各種整形、修緣，應(yīng)用廣泛。錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動多用于相交軸傳動，傳動效率比較高，一般可達98％，兩齒輪軸線組成直角的錐齒輪副應(yīng)用最為廣泛。直齒圓錐齒輪沿輪齒齒長方向為直線，而且其延長線相交于軸線。按齒的形狀可分為：直齒、斜齒、曲線齒兩軸相交錯齒輪傳動兩齒輪的軸線可成任意軸線。缺點是齒面為點接觸，齒面間的滑動速度大，所以承載能力和傳動效率比較低，故只能用于輕載或傳遞運動的場合。

四、齒輪齒條傳動的應(yīng)用范圍

1、適用于快速、精確定位機構(gòu)：2、適用于重負(fù)荷、高精度、高剛性、高速度、長行程之CNC工具機、銑床、鉆床、車床、加工中心、切割機械、木工機械、焊接機械、石材機械等；3、適用于工廠自動化快速移載機構(gòu)、機器人手臂抓取機構(gòu)、智能立體倉庫等。

五、標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒條的標(biāo)準(zhǔn)安裝

如圖所示，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪與齒條安裝后，齒輪的分度圓與齒條的中線相切，我們稱這種安裝為標(biāo)準(zhǔn)齒輪與齒條的標(biāo)準(zhǔn)安裝。六、齒輪最重要的部分為輪齒,它的失效形式主要有四種

1）輪齒折斷

2）齒面磨損

3）齒面點蝕

4）齒面膠合1．輪齒折斷

由于輪齒受力時齒根彎曲應(yīng)力最大，而且有應(yīng)力集中，因此，輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部分。若輪齒單側(cè)工作時，根部彎曲應(yīng)力一側(cè)為拉伸，另一側(cè)為壓縮，輪齒脫離嚙合后，彎曲應(yīng)力為零。因此，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過彎曲持久極限時，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋的逐漸擴展，最終將引起斷齒，這種折斷稱為疲勞折斷。輪齒因短時過載或沖擊過載而引起的突然折斷，稱為過載折斷。用淬火鋼或鑄鐵等脆性材料制成的齒輪，容易發(fā)生這種斷齒。

2．齒面磨損齒面磨損主要是由于灰砂、硬屑粒等進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，使運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生沖擊和噪聲。3．齒面點蝕輪齒工作時，其工作表面產(chǎn)生的接觸壓應(yīng)力由零增加到一最大值，即齒面接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。在過高的接觸應(yīng)力的多次重復(fù)作用下，齒面表層就會產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴展使齒面的金屬微粒剝落下來而形成凹坑，即疲勞點蝕，繼續(xù)發(fā)展以致輪齒嚙合情況惡化而報廢。實踐表明，疲勞點蝕首先出現(xiàn)在齒根表面靠近節(jié)線處（圖3－43）。齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，抗點蝕能力也越強4．齒面膠合在高速重載傳動中，常因嚙合溫度升高而引起潤滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并相互粘聯(lián)。當(dāng)兩齒面相對運動時，較軟的齒面沿滑動方向被撕裂出現(xiàn)溝紋（圖3－44），這種現(xiàn)象稱為膠合。在低速重載傳動中，由于齒面間不易形成潤滑油膜也可能產(chǎn)生膠合破壞。提高齒面硬度和光潔度能增強抗膠合能力。低速傳動采用粘度較大的潤滑油；高速傳動采用含抗膠合添加劑的潤滑油，對于抗膠合也很有效。七、知識擴展外嚙合齒輪內(nèi)嚙合齒輪斜齒輪

人字齒輪圓錐齒輪交錯軸斜齒輪八、齒輪傳動強度概述

對齒輪材料的基本要求是：應(yīng)使齒面具有足夠的硬度和耐磨性，齒心具有足夠的韌性，以防止齒面的各種失效，同時應(yīng)具有良好的冷、熱加工的工藝性，以達到