《齒輪傳動H》課件

齒輪傳動齒輪傳動是一種常見的機(jī)械傳動方式，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。齒輪傳動利用齒輪之間的嚙合作用來傳遞運(yùn)動和扭矩，具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。課程簡介機(jī)械傳動齒輪傳動是機(jī)械傳動的重要形式之一。應(yīng)用廣泛廣泛應(yīng)用于汽車、航空、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。工程基礎(chǔ)了解齒輪傳動是機(jī)械工程的基礎(chǔ)知識。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解齒輪傳動的基本概念深入理解齒輪傳動的定義、分類、工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。掌握齒輪傳動的應(yīng)用領(lǐng)域了解齒輪傳動在機(jī)械設(shè)備、汽車、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。掌握齒輪傳動設(shè)計(jì)與選用熟悉齒輪傳動參數(shù)選擇、計(jì)算、校核和設(shè)計(jì)方法。什么是齒輪傳動齒輪傳動是一種常見的機(jī)械傳動方式，它利用齒輪之間的嚙合來傳遞動力和運(yùn)動。齒輪傳動可以實(shí)現(xiàn)速度、扭矩和運(yùn)動方向的改變，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)傳動效率高齒輪傳動效率可以達(dá)到90%以上，甚至可以達(dá)到95%，比摩擦傳動、鏈傳動等其他傳動形式效率更高。傳動比準(zhǔn)確齒輪傳動可以實(shí)現(xiàn)精確的傳動比，能確保輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速之間的精確比例關(guān)系，適用于對傳動精度要求較高的場合。傳動平穩(wěn)齒輪傳動具有良好的嚙合特性，能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的傳動，減少振動和噪聲，提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和舒適性。結(jié)構(gòu)緊湊齒輪傳動結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，節(jié)省空間，適用于空間有限的場合，如小型機(jī)械、儀器等。齒輪傳動的分類軸線相對位置齒輪傳動可分為平行軸、相交軸和交叉軸三種。齒輪形狀根據(jù)齒輪形狀的不同，可以分為圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿等。齒形常用的齒形有直齒、斜齒、人字齒等。傳動比傳動比是指齒輪傳動的輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速比，可以實(shí)現(xiàn)不同的速度和扭矩傳遞。平行軸齒輪傳動平行軸齒輪傳動是指兩個(gè)齒輪軸線平行的傳動方式。這種傳動方式結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高，是機(jī)械傳動中最常見的類型之一。常見的平行軸齒輪傳動形式包括直齒輪傳動和斜齒輪傳動。平行軸齒輪的工作原理1嚙合兩齒輪輪齒互相接觸，并產(chǎn)生摩擦力，從而傳遞運(yùn)動和能量。2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn)，形成動力傳遞。3速度比齒輪的齒數(shù)決定了速度比，齒數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越慢。平行軸齒輪的型號與參數(shù)模塊齒數(shù)中心距平行軸齒輪型號由模塊、齒數(shù)、中心距等參數(shù)決定。模塊是齒輪的基本尺寸，齒數(shù)決定了齒輪的轉(zhuǎn)速比，中心距決定了兩個(gè)齒輪之間的距離。平行軸齒輪的設(shè)計(jì)與選用11.確定傳動要求包括傳動比、轉(zhuǎn)速、功率、工作環(huán)境等。22.選擇齒輪類型根據(jù)傳動比、轉(zhuǎn)速等選擇合適的齒輪類型，例如直齒輪、斜齒輪、人字齒輪等。33.確定齒輪參數(shù)根據(jù)傳動要求和齒輪類型確定模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等參數(shù)。44.選擇齒輪材料根據(jù)工作環(huán)境和傳動要求選擇合適的齒輪材料，例如碳鋼、合金鋼、鑄鐵等。平行軸齒輪傳動的應(yīng)用汽車傳動系統(tǒng)汽車發(fā)動機(jī)與車輪之間的動力傳遞，平行軸齒輪傳動可以實(shí)現(xiàn)高效的動力傳輸。工業(yè)機(jī)械各種工業(yè)設(shè)備，如機(jī)床、起重機(jī)、運(yùn)輸設(shè)備等，廣泛應(yīng)用平行軸齒輪傳動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的運(yùn)動控制和動力傳遞。風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)，平行軸齒輪傳動將葉片的低速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。垂直軸齒輪傳動垂直軸齒輪傳動是一種常見的齒輪傳動類型。垂直軸齒輪傳動中，兩個(gè)齒輪的軸線相互垂直，用于改變旋轉(zhuǎn)方向或傳遞動力。垂直軸齒輪傳動常用于汽車變速箱、起重機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等機(jī)械設(shè)備中。垂直軸齒輪的工作原理齒輪嚙合垂直軸齒輪傳動中，兩個(gè)齒輪軸線相互垂直，通過齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)動力傳遞。運(yùn)動方向改變垂直軸齒輪傳動可以改變運(yùn)動方向，例如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。傳動比垂直軸齒輪傳動可以通過齒輪齒數(shù)比改變傳動比，實(shí)現(xiàn)速度或扭矩的改變。應(yīng)用廣泛垂直軸齒輪傳動廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，例如汽車變速箱、起重機(jī)等。垂直軸齒輪的型號與參數(shù)垂直軸齒輪的型號與參數(shù)主要取決于其設(shè)計(jì)要求，如傳動比、功率、轉(zhuǎn)速和工作條件等。型號參數(shù)模塊齒輪的尺寸齒數(shù)齒輪的齒數(shù)中心距兩個(gè)齒輪中心之間的距離材料齒輪的材料，如鋼、鑄鐵等熱處理齒輪的熱處理方式，如淬火、調(diào)質(zhì)等垂直軸齒輪的設(shè)計(jì)與選用齒輪尺寸確定齒輪的尺寸，例如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬等，以滿足傳動比和負(fù)載要求。材料選擇選擇合適的材料，例如鋼、鑄鐵或合金，以承受負(fù)荷、磨損和腐蝕。齒面加工選擇合適的齒面加工方法，例如銑削、磨削或滾齒，以確保齒輪的精度和壽命。傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)將齒輪與其他傳動部件，例如軸承、軸和聯(lián)軸器，設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的傳動系統(tǒng)。垂直軸齒輪傳動的應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直軸齒輪用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為發(fā)電機(jī)提供動力。工業(yè)機(jī)械垂直軸齒輪在工業(yè)機(jī)械中應(yīng)用廣泛，例如起重機(jī)、挖掘機(jī)和輸送機(jī)。車輛傳動一些特殊車輛，如越野車和重型卡車，使用垂直軸齒輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向和驅(qū)動。斜齒輪傳動斜齒輪傳動是一種常用的齒輪傳動方式，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。斜齒輪傳動相比于直齒輪傳動具有更高的傳動效率，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、低噪音的傳動，同時(shí)也具有較好的承載能力。斜齒輪的齒面與齒輪軸線成一定的傾斜角，這種傾斜角可以有效地減小齒輪嚙合時(shí)的沖擊力，從而提高傳動效率。斜齒輪的傳動比可以通過齒輪的齒數(shù)比來控制，可以實(shí)現(xiàn)多種傳動比的要求。斜齒輪的工作原理1嚙合齒面相互接觸，產(chǎn)生摩擦力2傳遞運(yùn)動通過齒面摩擦，傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動3滑動齒面之間產(chǎn)生滑動，降低噪音4承載負(fù)荷齒輪通過齒面接觸，承載負(fù)荷斜齒輪的齒面不是平行于軸線，而是傾斜的。由于齒面的傾斜，斜齒輪的嚙合過程是漸進(jìn)的，可以避免沖擊，降低噪音，并提高傳動效率。斜齒輪的型號與參數(shù)斜齒輪的型號和參數(shù)決定其傳動性能，包括承載能力、傳動效率和噪音水平等。常見的斜齒輪型號參數(shù)包括模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、螺旋角、壓力角等。根據(jù)具體應(yīng)用場景選擇合適的斜齒輪型號和參數(shù)，并進(jìn)行合理的安裝和維護(hù)，才能確保齒輪傳動的可靠性和穩(wěn)定性。斜齒輪的設(shè)計(jì)與選用設(shè)計(jì)要點(diǎn)齒數(shù)模數(shù)壓力角螺旋角斜齒輪的設(shè)計(jì)需要考慮傳動比、軸向間隙、承載能力等因素，確保高效、平穩(wěn)、可靠的傳動。選用原則根據(jù)傳動需求選擇合適的材料、加工精度和熱處理工藝，以保證斜齒輪的壽命和可靠性。同時(shí)需考慮安裝、維護(hù)和更換的便利性，以降低使用成本。斜齒輪傳動的應(yīng)用1汽車行業(yè)斜齒輪常用于汽車變速箱，能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的動力傳遞。2航空航天航空發(fā)動機(jī)和航天器中，斜齒輪的應(yīng)用廣泛，能承受高負(fù)荷和高速運(yùn)轉(zhuǎn)。3精密機(jī)械在精密機(jī)械領(lǐng)域，斜齒輪用于各種精密儀器，實(shí)現(xiàn)高精度傳動。4其他領(lǐng)域斜齒輪廣泛應(yīng)用于冶金、電力、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域，滿足不同傳動需求。蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動是一種常見的機(jī)械傳動形式，它由蝸輪和蝸桿組成。蝸輪是一個(gè)具有螺旋齒的圓形齒輪，而蝸桿則是一個(gè)帶螺旋槽的圓柱形螺桿。蝸輪蝸桿傳動的工作原理是，蝸桿旋轉(zhuǎn)帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)速度和扭矩的傳遞。蝸輪蝸桿傳動具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，例如起重機(jī)、機(jī)床、汽車等。蝸輪蝸桿的工作原理1嚙合蝸輪和蝸桿的齒面互相嚙合，產(chǎn)生摩擦力2旋轉(zhuǎn)蝸桿旋轉(zhuǎn)，帶動蝸輪轉(zhuǎn)動3傳動蝸桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為蝸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動蝸輪蝸桿傳動主要靠齒面的摩擦力來傳遞運(yùn)動和能量，因此，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，必須保證齒面接觸良好，以減少磨損和噪音。蝸輪蝸桿的型號與參數(shù)蝸輪蝸桿的型號與參數(shù)主要包括蝸輪直徑、蝸桿直徑、模數(shù)、齒數(shù)、傳動比、中心距、蝸輪材料、蝸桿材料、蝸桿頭數(shù)等。這些參數(shù)的選擇直接影響傳動的效率、承載能力和使用壽命。例如，蝸輪直徑越大，傳動效率越高，但承載能力相對較低。蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越低，但承載能力越高。蝸輪蝸桿傳動的型號和參數(shù)與實(shí)際應(yīng)用需求密切相關(guān)。在選擇型號和參數(shù)時(shí)，需要根據(jù)具體的工況，如轉(zhuǎn)速、扭矩、傳動比、工作環(huán)境等綜合考慮。合理的型號和參數(shù)選擇可以保證傳動的可靠性和穩(wěn)定性，并延長其使用壽命。蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)與選用傳動比選擇根據(jù)傳動需求確定合適的傳動比，例如，需要高減速比時(shí)選擇較大的蝸輪蝸桿傳動比。載荷計(jì)算根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景估算載荷，并選擇相應(yīng)的蝸輪蝸桿尺寸和材料，確保其能夠承受工作負(fù)載。潤滑系統(tǒng)選擇合適的潤滑油類型和潤滑方式，例如，使用專門的蝸輪蝸桿潤滑油，并根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)。安裝精度蝸輪蝸桿的安裝精度影響其工作效率和壽命，需要確保安裝精度符合設(shè)計(jì)要求。蝸輪蝸桿傳動的應(yīng)用機(jī)床蝸輪蝸桿傳動在機(jī)床中廣泛應(yīng)用，用于實(shí)現(xiàn)高速、高精度、低噪音的傳動效果。起重機(jī)蝸輪蝸桿傳動可用于起重機(jī)，提供強(qiáng)大的扭矩和減速功能，滿足起重作業(yè)的需求。汽車汽車中，蝸輪蝸桿傳動應(yīng)用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性和精確性。案例分析汽車變速箱汽車變速箱中廣泛使用齒輪傳動系統(tǒng)。齒輪組負(fù)責(zé)將發(fā)動機(jī)動力傳遞到車輪，并根據(jù)需要改變傳動比，以實(shí)現(xiàn)不同速度和扭矩需求。平行軸齒輪傳動應(yīng)用于變速箱內(nèi)部的齒輪組，以改變傳動比。斜齒輪傳動則可以用于實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、安靜的傳動，減少噪音和振動。工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人手臂中的關(guān)節(jié)通常使用齒輪傳動系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動控制和高負(fù)載能力。蝸輪蝸桿傳動可以應(yīng)用于機(jī)器人手臂的減速機(jī)，以提高扭矩和降低速度，確保機(jī)器人手臂平穩(wěn)、準(zhǔn)確地運(yùn)動。知識小結(jié)齒輪傳動將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和動力傳遞到另一個(gè)軸上的重要機(jī)械傳動方式。平行軸齒輪軸線平行的齒輪，用于實(shí)現(xiàn)相同方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞。垂直軸齒輪軸線垂直的齒輪，用于實(shí)現(xiàn)不同方