機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第七章齒輪傳動

匯報(bào)人:AA2024-01-12機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第七章齒輪傳動目錄CONTENCT齒輪傳動概述齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸齒輪的材料與熱處理齒輪的精度與公差齒輪的傳動效率與潤滑齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算01齒輪傳動概述定義分類齒輪傳動的定義與分類齒輪傳動是指通過兩個(gè)或多個(gè)齒輪的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動方式。根據(jù)齒輪軸線相對位置的不同，齒輪傳動可分為平行軸齒輪傳動、相交軸齒輪傳動和交錯軸齒輪傳動三類。齒輪傳動具有傳動比準(zhǔn)確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)齒輪傳動的制造和安裝精度要求較高，且會產(chǎn)生噪音和振動。缺點(diǎn)齒輪傳動的優(yōu)缺點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域能源領(lǐng)域其他領(lǐng)域齒輪傳動被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，如機(jī)床、汽車、船舶、飛機(jī)等。在風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電等能源轉(zhuǎn)換設(shè)備中，齒輪傳動也發(fā)揮著重要作用。此外，在軍事、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中，齒輪傳動也有著廣泛的應(yīng)用。齒輪傳動的應(yīng)用領(lǐng)域02齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸齒輪的一個(gè)重要基本參數(shù)，用m表示。它決定了齒輪齒的大小，模數(shù)越大，齒輪齒越大，承載能力越強(qiáng)。齒輪齒形的參數(shù)之一，用α表示。它決定了齒輪傳動的效率和齒面接觸應(yīng)力的大小。常見的壓力角有20°和15°。齒輪的模數(shù)與壓力角壓力角模數(shù)齒數(shù)齒輪上齒的數(shù)量，用z表示。齒數(shù)越多，齒輪的直徑越大，傳動比也越穩(wěn)定。直徑齒輪的直徑分為分度圓直徑d、齒頂圓直徑da和齒根圓直徑df。它們之間的關(guān)系可以通過公式計(jì)算得出。齒輪的齒數(shù)與直徑用于調(diào)整齒輪齒形的參數(shù)，用x表示。通過改變變位系數(shù)，可以調(diào)整齒輪的中心距、重合度和齒面接觸應(yīng)力等。變位系數(shù)齒輪齒的厚度，用s表示。齒厚的大小直接影響齒輪的承載能力和傳動效率。在設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的齒厚。齒厚齒輪的變位系數(shù)與齒厚03齒輪的材料與熱處理01020304滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼鑄鋼鑄鐵齒輪的常用材料用于制造形狀復(fù)雜且受力較大的齒輪，如ZG310-570、ZG340-640等。用于制造承受中等載荷及中等速度的齒輪，如45、40Cr、35SiMn等。用于制造承受載荷不大，但要求耐磨性較高的齒輪，如20Cr、20CrMnTi等。用于制造輕載、低速且不受較大沖擊的齒輪，如HT200、HT250等。80%80%100%齒輪的熱處理方法提高齒輪表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。使齒輪獲得良好的綜合力學(xué)性能，即較高的強(qiáng)度和韌性。提高齒輪表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，適用于中碳鋼和中碳合金鋼齒輪。滲碳淬火調(diào)質(zhì)處理表面淬火根據(jù)齒輪的傳動精度、工作條件和使用壽命要求來選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾蜔崽幚矸椒āτ诔惺苤剌d和沖擊載荷的齒輪，應(yīng)選擇強(qiáng)度高、韌性好的材料和相應(yīng)的熱處理方法。對于要求耐磨性高的齒輪，應(yīng)選擇硬度高、耐磨性好的材料和相應(yīng)的熱處理方法。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)盡量選用價(jià)格低廉、工藝性好的材料和熱處理方法。齒輪材料與熱處理的選擇原則04齒輪的精度與公差精度等級齒輪的精度等級通常分為多個(gè)級別，如IT5、IT6、IT7等，不同等級對應(yīng)不同的精度要求。公差范圍齒輪的各項(xiàng)參數(shù)（如齒距、齒形、齒向等）均有一定的公差范圍，不同精度等級的齒輪其公差范圍也不同。齒輪的精度等級與公差范圍齒輪的檢測方法與儀器檢測方法齒輪的檢測方法包括綜合檢測法和單項(xiàng)檢測法。綜合檢測法是對齒輪的整體性能進(jìn)行檢測，而單項(xiàng)檢測法是對齒輪的某一項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測。檢測儀器常用的齒輪檢測儀器包括齒輪測量中心、齒輪雙面嚙合測量儀、齒輪單面嚙合測量儀等。這些儀器可以對齒輪的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行高精度測量。優(yōu)化設(shè)計(jì)選用高精度機(jī)床和刀具采用先進(jìn)的熱處理工藝加強(qiáng)檢測與控制提高齒輪精度的方法與措施通過優(yōu)化齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，如齒形、齒距、模數(shù)等，可以提高齒輪的嚙合性能和傳動精度。采用高精度機(jī)床和刀具進(jìn)行齒輪加工，可以減小加工誤差，提高齒輪的加工精度。通過先進(jìn)的熱處理工藝，可以改善齒輪材料的金相組織和力學(xué)性能，提高齒輪的承載能力和耐磨性。在齒輪加工過程中加強(qiáng)檢測與控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理加工誤差，可以保證齒輪的加工精度和質(zhì)量。05齒輪的傳動效率與潤滑效率定義計(jì)算公式影響因素齒輪傳動的效率計(jì)算齒輪傳動的效率可以通過測量輸入和輸出功率來計(jì)算，也可以通過經(jīng)驗(yàn)公式或理論計(jì)算來估算。齒輪傳動的效率受到多種因素的影響，如齒輪的精度、潤滑條件、載荷大小、轉(zhuǎn)速等。齒輪傳動的效率是指輸出功率與輸入功率之比，它反映了齒輪傳動過程中的能量損失情況。

齒輪傳動的潤滑方式與潤滑劑選擇潤滑方式齒輪傳動可以采用油潤滑或脂潤滑，具體選擇取決于傳動的工作條件、環(huán)境和使用要求。潤滑劑選擇在選擇潤滑劑時(shí)，需要考慮其粘度、極壓性能、抗磨性能、抗氧化性能等，以確保齒輪傳動的正常運(yùn)行和延長使用壽命。潤滑系統(tǒng)對于大型或高速齒輪傳動，需要設(shè)計(jì)專門的潤滑系統(tǒng)，包括油泵、油箱、過濾器、冷卻器等，以確保潤滑劑的循環(huán)使用和降溫。通過提高齒輪的加工精度和裝配精度，可以減少傳動過程中的摩擦和振動，從而提高傳動效率。提高齒輪精度通過優(yōu)化齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、壓力角等參數(shù)，可以改善齒輪的嚙合性能和傳動平穩(wěn)性，進(jìn)而提高傳動效率。優(yōu)化齒輪參數(shù)使用高性能潤滑劑可以減少摩擦和磨損，降低傳動過程中的能量損失，從而提高傳動效率。采用高性能潤滑劑定期對齒輪傳動進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，如清洗、換油、調(diào)整等，可以保持其良好的工作狀態(tài)，提高傳動效率。加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)提高齒輪傳動效率的方法與措施06齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算考慮齒輪輪齒在載荷作用下的彎曲變形，通過計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力來判斷齒輪的彎曲強(qiáng)度。彎曲強(qiáng)度計(jì)算接觸強(qiáng)度計(jì)算膠合強(qiáng)度計(jì)算分析齒輪在嚙合過程中的接觸應(yīng)力，評估齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度。針對高速重載齒輪，需考慮齒面間的摩擦熱和潤滑條件，計(jì)算齒面的膠合強(qiáng)度。030201齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算研究輪齒在載荷作用下的彈性變形，計(jì)算輪齒的剛度。輪齒剛度計(jì)算分析軸承在載荷作用下的變形，評估軸承對齒輪傳動剛度的影響。軸承剛度計(jì)算綜合考慮輪齒剛度和軸承剛度，計(jì)算齒輪傳動系統(tǒng)的總剛度。系統(tǒng)剛度計(jì)算齒輪傳動的剛度計(jì)算基于剛度理論的優(yōu)化設(shè)計(jì)以齒輪的剛度為約束條件，優(yōu)化齒輪的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式，提高齒輪傳動的平穩(wěn)性和精度。