《齒輪機(jī)構(gòu)F》課件

《齒輪機(jī)構(gòu)F》課件簡(jiǎn)介本課件將介紹齒輪機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)，涵蓋齒輪機(jī)構(gòu)的概念、分類、傳動(dòng)特性、設(shè)計(jì)方法以及常見(jiàn)應(yīng)用等內(nèi)容。課程目標(biāo)了解齒輪機(jī)構(gòu)的基本概念學(xué)習(xí)齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及分類。掌握齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法學(xué)會(huì)如何選擇齒輪類型、計(jì)算齒輪參數(shù)，并進(jìn)行傳動(dòng)效率和壽命的分析。熟悉齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域了解齒輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械、汽車、航空等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及齒輪機(jī)構(gòu)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。課程大綱第一部分齒輪機(jī)構(gòu)概述齒輪機(jī)構(gòu)的基本概念齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域第二部分基本齒輪齒輪類型齒輪幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒形及其特點(diǎn)第三部分常用齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)第一章緒論緒論部分將介紹齒輪機(jī)構(gòu)的基本概念，以及其在機(jī)械傳動(dòng)中的重要性。緒論還將簡(jiǎn)要概述課程內(nèi)容，包括齒輪機(jī)構(gòu)的種類、特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域。齒輪機(jī)構(gòu)的基本概念11.定義齒輪機(jī)構(gòu)是利用齒輪進(jìn)行運(yùn)動(dòng)傳遞和力傳遞的機(jī)構(gòu)。它由多個(gè)齒輪組成，每個(gè)齒輪的齒形相互嚙合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。22.組成齒輪機(jī)構(gòu)通常由齒輪、軸、軸承、機(jī)架等部分組成。齒輪是機(jī)構(gòu)的核心部件，負(fù)責(zé)傳遞運(yùn)動(dòng)和力。33.優(yōu)點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)具有傳遞效率高、工作穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空航天等領(lǐng)域。44.類型齒輪機(jī)構(gòu)的類型很多，常見(jiàn)的包括圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿、內(nèi)嚙合齒輪等。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)齒輪傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。由于齒輪嚙合，能量損失小，可實(shí)現(xiàn)高效的動(dòng)力傳遞?？蓪?shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，保證傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低。傳動(dòng)可靠性高，壽命長(zhǎng)，適用于高負(fù)荷、高精度要求的場(chǎng)合。應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中，包括汽車、航空航天、機(jī)床、精密儀器、機(jī)器人等領(lǐng)域。例如，汽車變速箱中的齒輪傳動(dòng)，保證車輛平穩(wěn)加速和高效行駛。機(jī)床上的齒輪傳動(dòng)，確保加工精度，提升加工效率。第二章基本齒輪基本齒輪是構(gòu)成復(fù)雜齒輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。本章介紹了齒輪的基本類型、幾何參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)齒形等內(nèi)容。齒輪類型圓柱齒輪軸線平行，齒形為圓柱形，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。錐齒輪軸線相交，齒形為圓錐形，用于改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向或傳動(dòng)比。蝸輪蝸桿蝸桿為螺旋齒形，蝸輪為齒形，可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比和低速傳動(dòng)。內(nèi)齒輪齒形位于輪轂內(nèi)部，應(yīng)用于小型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和特殊場(chǎng)合。齒輪幾何參數(shù)齒輪幾何參數(shù)是指描述齒輪形狀和尺寸的各種參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于確定齒輪的性能和工作特性至關(guān)重要。1模數(shù)模數(shù)是指齒輪的基圓直徑與齒數(shù)的比值，表示齒輪的大小。模數(shù)越大，齒輪越大，齒數(shù)越多。模數(shù)是齒輪傳動(dòng)中最重要的參數(shù)之一。2齒數(shù)齒數(shù)是指齒輪上的齒的個(gè)數(shù)。齒數(shù)決定了齒輪的轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)比。3壓力角壓力角是指齒廓與齒輪中心線之間的夾角。壓力角影響齒輪的嚙合性能和傳動(dòng)效率。4齒頂高齒頂高是指齒頂?shù)椒侄葓A之間的距離。齒頂高決定了齒輪的耐用性和抗沖擊性能。標(biāo)準(zhǔn)齒形及其特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)齒形標(biāo)準(zhǔn)齒形是指在齒輪設(shè)計(jì)中，根據(jù)齒輪的形狀和尺寸，規(guī)定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的形狀，例如，常用的標(biāo)準(zhǔn)齒形是involute齒形，它是一種常用的標(biāo)準(zhǔn)齒形，其齒廓線為漸開線，可以確保齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪嚙合平穩(wěn)，減少噪聲。特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)齒形具有良好的齒輪嚙合性能，可以確保齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，提高齒輪的效率。它也具有較高的抗沖擊能力，有利于延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。優(yōu)勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)齒形可以確保齒輪之間嚙合的穩(wěn)定性和精度，避免出現(xiàn)齒輪過(guò)早磨損或失效的問(wèn)題，還可以保證齒輪傳動(dòng)的效率和可靠性。第三章圓柱齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最為廣泛的齒輪傳動(dòng)類型之一。圓柱齒輪傳動(dòng)是指兩齒輪軸線平行的齒輪傳動(dòng)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、汽車、航空航天等領(lǐng)域。單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)1傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比的影響2齒輪參數(shù)模塊、齒數(shù)、壓力角3齒輪材料鋼、鑄鐵4齒輪精度影響傳動(dòng)效率和噪聲單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最常見(jiàn)的形式。它利用兩個(gè)或多個(gè)齒輪嚙合，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩的傳遞。單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，適合輕負(fù)荷、低速傳動(dòng)。雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)由兩對(duì)圓柱齒輪組成，兩對(duì)齒輪之間通過(guò)中間軸連接，兩對(duì)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，傳動(dòng)比相乘。優(yōu)點(diǎn)雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，同時(shí)可以降低齒輪的載荷，提高傳動(dòng)效率，降低噪音。應(yīng)用雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備，例如汽車變速箱、減速機(jī)、機(jī)床等。圓柱齒輪制造工藝車削加工齒輪坯料經(jīng)車床切削成型，確保齒輪尺寸和輪廓精度。滾齒加工滾齒機(jī)采用滾刀對(duì)齒輪進(jìn)行切削，形成齒形。磨齒加工磨齒機(jī)使用磨輪對(duì)齒輪進(jìn)行精加工，提升齒輪精度和表面質(zhì)量。熱處理齒輪熱處理提升齒輪強(qiáng)度和硬度，延長(zhǎng)使用壽命。第四章錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，又稱斜齒輪傳動(dòng)，是一種用于軸線相互垂直的傳動(dòng)方式。錐齒輪的齒面為圓錐面，其齒形與圓柱齒輪類似。單錐齒輪傳動(dòng)1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單錐齒輪傳動(dòng)由一對(duì)錐齒輪組成，其齒面為圓錐形，齒軸相交于一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軸線相互垂直的運(yùn)動(dòng)傳遞。2應(yīng)用領(lǐng)域單錐齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床、工程機(jī)械等領(lǐng)域，用于改變旋轉(zhuǎn)方向或?qū)崿F(xiàn)不同軸線的運(yùn)動(dòng)傳遞。3傳動(dòng)特點(diǎn)單錐齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在制造工藝復(fù)雜、噪音較大的缺點(diǎn)。雙錐齒輪傳動(dòng)1定義兩個(gè)錐齒輪嚙合的傳動(dòng)形式。2特點(diǎn)適用于軸線相交的場(chǎng)合。3應(yīng)用例如：汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。雙錐齒輪傳動(dòng)能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)和扭矩從一個(gè)軸傳送到另一個(gè)軸，這兩個(gè)軸相互交叉。這種傳動(dòng)類型廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械加工設(shè)備和其他機(jī)器中，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)，并且能有效地傳遞動(dòng)力。螺旋錐齒輪傳動(dòng)1結(jié)構(gòu)螺旋錐齒輪傳動(dòng)是由一對(duì)相互嚙合的螺旋錐齒輪組成，齒輪的齒面為螺旋形的，并與齒輪軸線成一定角度。螺旋錐齒輪傳動(dòng)能夠在軸線不平行也不相交的情況下傳遞動(dòng)力，且傳遞扭矩大、承載能力強(qiáng)。2優(yōu)勢(shì)螺旋錐齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)效率高、噪音低、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。3應(yīng)用螺旋錐齒輪傳動(dòng)主要應(yīng)用于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、重型機(jī)械、冶金機(jī)械等需要大扭矩、高效率傳動(dòng)的場(chǎng)合。第五章蝸輪蝸桿傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的傳動(dòng)形式，在各種機(jī)械設(shè)備中發(fā)揮重要作用。它能夠?qū)崿F(xiàn)較大的傳動(dòng)比，并能實(shí)現(xiàn)自鎖功能，在起重、運(yùn)輸、機(jī)床等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。蝸輪蝸桿的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)體積小，重量輕，可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，節(jié)省空間，適用于空間有限的場(chǎng)合。傳動(dòng)平穩(wěn)蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合齒數(shù)較多，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低，適用于對(duì)運(yùn)行平穩(wěn)性要求較高的場(chǎng)合。自鎖性蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有自鎖性，當(dāng)輸出軸受到負(fù)載時(shí)，輸入軸不會(huì)反轉(zhuǎn)，可以防止機(jī)器倒轉(zhuǎn)。效率低由于摩擦較大，蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率較低，一般在50%左右。蝸輪蝸桿的幾何參數(shù)參數(shù)描述單位蝸輪模數(shù)蝸輪齒輪的模數(shù)mm蝸桿導(dǎo)程蝸桿螺旋線在圓柱體上的距離mm蝸桿頭數(shù)蝸桿上螺旋線的數(shù)量無(wú)單位蝸桿分度圓直徑蝸桿分度圓的直徑mm蝸輪分度圓直徑蝸輪分度圓的直徑mm蝸輪齒數(shù)蝸輪上的齒數(shù)無(wú)單位蝸桿螺旋角蝸桿螺旋線與軸線之間的角度度蝸輪壓力角蝸輪齒廓與分度圓之間的角度度蝸輪蝸桿的計(jì)算11.確定傳動(dòng)比蝸輪蝸桿傳動(dòng)比取決于輸入輸出軸的速度要求，需合理選擇齒數(shù)比。22.計(jì)算蝸桿直徑根據(jù)傳動(dòng)比和中心距，可計(jì)算出蝸桿的直徑，以確保嚙合可靠性。33.計(jì)算蝸輪齒數(shù)根據(jù)蝸桿齒數(shù)和傳動(dòng)比，可計(jì)算出蝸輪的齒數(shù)，確保傳動(dòng)比準(zhǔn)確。44.計(jì)算齒輪模數(shù)根據(jù)齒輪幾何參數(shù)，可計(jì)算出齒輪模數(shù)，以確定齒輪大小和強(qiáng)度。第六章內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)是指兩個(gè)齒輪的齒廓相互嚙合，但其中一個(gè)齒輪的齒廓位于另一個(gè)齒輪的齒廓內(nèi)部的傳動(dòng)形式。內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。內(nèi)嚙合齒輪類型內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)，齒形位于輪轂內(nèi)側(cè)，常用于與外齒輪嚙合。外齒輪外齒輪為常見(jiàn)齒輪，齒形位于輪轂外側(cè)，與內(nèi)齒輪或其他外齒輪嚙合。內(nèi)嚙合齒輪的幾何參數(shù)內(nèi)嚙合齒輪的幾何參數(shù)是其設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵。這些參數(shù)包括齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、中心距和齒廓形狀等。模數(shù)決定了齒輪的尺寸，齒數(shù)決定了齒輪的轉(zhuǎn)速比。壓力角影響著齒輪的嚙合強(qiáng)度和傳動(dòng)效率。中心距決定了齒輪的安裝位置。齒廓形狀則決定了齒輪的運(yùn)動(dòng)特性和傳動(dòng)精度。內(nèi)嚙合齒輪的應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)嚙合齒輪在發(fā)動(dòng)機(jī)中被廣泛應(yīng)用，特別是在曲軸和凸輪軸傳動(dòng)中，它可以實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)，減少尺寸和重量。機(jī)器人在機(jī)器人領(lǐng)域，內(nèi)嚙合齒輪常用于關(guān)節(jié)和傳動(dòng)系統(tǒng)，以提供高扭矩和精確控制。變速箱一些變速箱設(shè)計(jì)中采用內(nèi)嚙合齒輪，實(shí)現(xiàn)高效率的傳動(dòng)比變化，滿足不同的速度需求。本課程小結(jié)齒輪機(jī)構(gòu)的種類本課程涵蓋了圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿等多種齒輪機(jī)構(gòu)。齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用齒輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于汽車、航空、機(jī)械等領(lǐng)域。齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本課程介紹了齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，并提供了一些設(shè)計(jì)案例。課后思考題本課程為基礎(chǔ)課程，