《斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)》課件VIP

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)是一種常見的機(jī)械傳動(dòng)方式,廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中。它可以實(shí)現(xiàn)高效率的動(dòng)力輸送,同時(shí)具有較高的負(fù)載能力和可靠性。下面我們將深入探討這種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。內(nèi)容大綱課程內(nèi)容概要本課程將系統(tǒng)地介紹斜齒圓柱齒輪的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)參數(shù)、應(yīng)力分析、制造工藝、安裝調(diào)整等內(nèi)容,幫助學(xué)習(xí)者全面掌握斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。主要學(xué)習(xí)重點(diǎn)斜齒圓柱齒輪的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)斜齒圓柱齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)方法斜齒圓柱齒輪的應(yīng)力分析和強(qiáng)度計(jì)算斜齒圓柱齒輪的制造工藝和安裝調(diào)整學(xué)習(xí)收獲通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者將能夠熟練掌握斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、分析和制造等全方位知識(shí),為進(jìn)一步從事相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。斜齒圓柱齒輪的基本結(jié)構(gòu)斜齒圓柱齒輪由齒輪、軸、軸承、軸密封等零件組成。其特點(diǎn)是齒面呈斜線狀，相比直齒圓柱齒輪可以傳遞更大功率、噪音更小、效率更高。齒輪表面形狀復(fù)雜,制造要求較高,但能滿足大負(fù)荷、低噪音的工作需求。斜齒圓柱齒輪的作用特點(diǎn)高傳動(dòng)效率斜齒圓柱齒輪能夠?qū)崿F(xiàn)較高的傳動(dòng)效率,通?？蛇_(dá)到95%以上,并且傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低。高承載能力斜齒圓柱齒輪的接觸線較長(zhǎng),能夠承受較大的傳動(dòng)負(fù)荷,適用于重載場(chǎng)合。低振動(dòng)噪音斜齒圓柱齒輪的斜齒設(shè)計(jì)能夠減少輪齒的沖擊載荷,從而降低振動(dòng)和噪音。良好的剛?cè)嵝孕饼X圓柱齒輪可以應(yīng)對(duì)一定程度的軸線偏轉(zhuǎn),增強(qiáng)了其應(yīng)用靈活性。斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)包括模數(shù)、節(jié)圓直徑、螺旋角、齒數(shù)、齒寬、中心距等。這些參數(shù)的選擇和計(jì)算對(duì)于保證齒輪傳動(dòng)的性能和壽命非常關(guān)鍵。模數(shù)節(jié)圓直徑螺旋角齒數(shù)齒寬中心距模數(shù)和節(jié)圓直徑的確定1模數(shù)確定根據(jù)傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速等參數(shù)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。2節(jié)圓直徑計(jì)算結(jié)合模數(shù)和傳動(dòng)比確定主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的節(jié)圓直徑。3優(yōu)化調(diào)整根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求對(duì)模數(shù)和節(jié)圓直徑進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。模數(shù)和節(jié)圓直徑是斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。通過合理選擇模數(shù)可以滿足功率傳遞、噪聲控制等要求。節(jié)圓直徑的確定則需要綜合考慮傳動(dòng)比、中心距等因素。在確定初值后,還需要進(jìn)一步優(yōu)化,以達(dá)到更佳的性能指標(biāo)。齒數(shù)的選擇確定傳動(dòng)比根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比來確定驅(qū)動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的齒數(shù)比?？紤]制造因素選擇合適的齒數(shù)以便于加工制造和裝配調(diào)整。滿足強(qiáng)度要求選擇足夠大的齒數(shù)以確保齒輪具有足夠的強(qiáng)度和剛度。優(yōu)化動(dòng)力學(xué)性能選擇合適的齒數(shù)以降低振動(dòng)噪音,提高傳動(dòng)平穩(wěn)性。齒寬的確定1載荷要求齒寬的確定首先要考慮傳動(dòng)系統(tǒng)的承載能力。齒輪承載能力越大，其傳動(dòng)效率和使用壽命也越長(zhǎng)。2空間限制齒輪裝配時(shí)還要考慮齒輪本身以及相關(guān)零件的尺寸限制，確保能夠安裝在指定的空間內(nèi)。3制造工藝齒寬的選擇還要兼顧制造工藝的可行性。過大的齒寬可能會(huì)增加加工難度和成本。中心距的計(jì)算1參數(shù)確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定主從齒輪的模數(shù)、齒數(shù)和傳動(dòng)比。2軸線距離根據(jù)參數(shù)計(jì)算得到主從齒輪的中心距。3檢查調(diào)整檢查中心距是否滿足設(shè)計(jì)要求,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。中心距的計(jì)算是斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一。首先需要根據(jù)已知的設(shè)計(jì)參數(shù),包括模數(shù)、齒數(shù)和傳動(dòng)比等,計(jì)算出主從兩個(gè)齒輪的中心距。然后還需要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢查和必要的調(diào)整,確保中心距滿足設(shè)計(jì)要求。確定接觸線1確定接觸線起點(diǎn)根據(jù)齒輪的幾何特性,確定接觸線的起點(diǎn)位置。2確定接觸線終點(diǎn)計(jì)算接觸線的長(zhǎng)度,確定其終點(diǎn)位置。3繪制接觸線軌跡將起點(diǎn)和終點(diǎn)連接,得到接觸線的全貌。確定斜齒圓柱齒輪接觸線的起止位置和整體軌跡是設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵步驟,它直接關(guān)系到齒輪的傳動(dòng)性能。通過計(jì)算和繪制,我們可以清晰地了解接觸線的變化狀況,為后續(xù)分析和優(yōu)化提供重要依據(jù)。軸線偏轉(zhuǎn)角的影響載荷分布斜齒圓柱齒輪的軸線偏轉(zhuǎn)角會(huì)影響齒面的載荷分布,導(dǎo)致應(yīng)力分布不均勻,從而影響承載能力。振動(dòng)噪音軸線偏轉(zhuǎn)角過大會(huì)引起沿齒寬方向的負(fù)載不平衡,增加傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)噪音。潤(rùn)滑性能合理控制軸線偏轉(zhuǎn)角可以改善齒面的潤(rùn)滑狀況,提高傳動(dòng)效率和使用壽命。斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算確定基本參數(shù)包括模數(shù)、節(jié)圓直徑、齒數(shù)等基本幾何參數(shù)。這些參數(shù)的確定依據(jù)齒輪的功率傳遞需求和空間限制等因素。計(jì)算齒輪幾何尺寸根據(jù)基本參數(shù)計(jì)算齒頂圓直徑、齒根圓直徑、齒高、齒厚等尺寸。這些尺寸的確定需要考慮制造工藝和齒輪強(qiáng)度等因素。確定軸線偏轉(zhuǎn)角斜齒圓柱齒輪的軸線存在一定偏轉(zhuǎn)角度,需要根據(jù)傳動(dòng)要求和空間限制來合理確定偏轉(zhuǎn)角度。斜齒圓柱齒輪的應(yīng)力分析1齒根彎曲應(yīng)力主要分析齒根處的彎曲應(yīng)力,根據(jù)設(shè)計(jì)公式計(jì)算并保證其安全性。2表面接觸壓力研究接觸面的接觸壓力分布,避免局部應(yīng)力集中造成表面損壞。3軸向推力斜齒輪工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的軸向推力,需要合理設(shè)計(jì)軸承和支撐結(jié)構(gòu)。4疲勞強(qiáng)度分析對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行疲勞強(qiáng)度分析,確保在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)不發(fā)生疲勞斷裂。齒根應(yīng)力的計(jì)算45MPa最大齒根應(yīng)力斜齒圓柱齒輪在傳遞負(fù)荷時(shí),會(huì)在齒根處產(chǎn)生最大應(yīng)力。2.4安全系數(shù)為確保齒輪強(qiáng)度,必須滿足最大齒根應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力。8%應(yīng)力修正系數(shù)根據(jù)齒輪的實(shí)際工作條件,對(duì)基本齒根應(yīng)力進(jìn)行修正。15齒根應(yīng)力系數(shù)與齒輪的幾何尺寸和材料屬性有關(guān),用于計(jì)算齒根應(yīng)力。齒頂溫度的計(jì)算齒頂溫度計(jì)算公式T=Tb+(C1×P)/(b×π×d)參數(shù)說明T-齒頂溫度（℃）Tb-軸承溫度（℃）C1-材料常數(shù)P-功率（kW）b-齒寬（mm）d-節(jié)圓直徑（mm）應(yīng)注意事項(xiàng)齒頂溫度的計(jì)算需要考慮材料特性、功率大小、幾何尺寸等多方面因素。僅通過簡(jiǎn)單公式計(jì)算可能存在一定誤差,實(shí)際應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。潤(rùn)滑油的選擇合適的粘度選擇正確的潤(rùn)滑油粘度非常重要。它需要能夠形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑膜,同時(shí)又不會(huì)增加過多的功率損失。優(yōu)異的抗磨性能優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油應(yīng)具有出色的抗磨性能,能夠有效減少齒輪和軸承的磨損,延長(zhǎng)使用壽命。良好的抗氧化性良好的抗氧化性能可以防止?jié)櫥驮诟邷丨h(huán)境下快速氧化老化,保持優(yōu)異的潤(rùn)滑性能。合理的添加劑配方通過添加合適的添加劑,可以進(jìn)一步提高潤(rùn)滑油的性能,如抗磨性、抗氧化性等。摩擦功率的計(jì)算500W功率損失每個(gè)齒輪副的摩擦功率損失5%總損失整個(gè)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總功率損失1.2W單位功率每個(gè)接觸點(diǎn)的摩擦功率損失10接觸點(diǎn)數(shù)一個(gè)完整嚙合周期內(nèi)的接觸點(diǎn)數(shù)計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦功率損失是設(shè)計(jì)時(shí)的重要環(huán)節(jié)。通過分析各項(xiàng)影響因素,可以準(zhǔn)確估算每個(gè)接觸點(diǎn)的摩擦功率損失,從而得出整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的總功率損失。這些數(shù)據(jù)對(duì)于選擇合適的傳動(dòng)方案和電機(jī)功率很關(guān)鍵。功率損失的計(jì)算齒輪摩擦軸承磨損密封泄漏其他損失通過計(jì)算各種損失源的功率損失，可以全面了解斜齒圓柱齒輪的整體效率，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。效率的計(jì)算計(jì)算公式效率=輸出功率/輸入功率提高效率的關(guān)鍵選擇合適的潤(rùn)滑油、減少摩擦損失、提高齒輪的制造精度典型值范圍斜齒圓柱齒輪的效率一般在93%-98%之間要提高斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率,需要從多個(gè)方面著手,包括選擇合適的潤(rùn)滑油、降低摩擦損失、提高制造精度等。通過對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和控制,可以達(dá)到93%-98%的高效率范圍。斜齒圓柱齒輪的制造工藝1毛坯加工首先通過鑄造或鍛造制造毛坯,然后進(jìn)行粗加工,如粗車、粗銑等,為后續(xù)精加工做好基礎(chǔ)。2齒輪加工使用齒輪加工機(jī)床,如滾齒機(jī)、齒輪銑床等,根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)齒輪進(jìn)行精加工。保證齒廓、齒形等指標(biāo)符合要求。3熱處理采用淬火、回火等熱處理工藝提高齒輪的硬度和強(qiáng)度,降低內(nèi)部應(yīng)力,增強(qiáng)使用壽命。4檢驗(yàn)與裝配對(duì)加工完成的齒輪進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量等檢驗(yàn),合格后再與其他部件裝配,形成完整的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。斜齒圓柱齒輪的安裝調(diào)整1安裝前準(zhǔn)備檢查齒面有無損傷、零件尺寸是否符合要求2安裝步驟小心安裝、對(duì)中軸線、調(diào)整軸線偏轉(zhuǎn)角3精度檢測(cè)測(cè)量咬合深度、接觸寬度、噪音振動(dòng)4調(diào)整優(yōu)化根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整安裝斜齒圓柱齒輪需要提前做好充分的準(zhǔn)備工作,包括檢查零件狀態(tài)、確保軸線對(duì)準(zhǔn)等。安裝時(shí)需要小心謹(jǐn)慎,遵循規(guī)范流程,并進(jìn)行精度檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整,確保齒輪能正常運(yùn)轉(zhuǎn),噪音和振動(dòng)控制在合理范圍。斜齒圓柱齒輪的檢驗(yàn)與維護(hù)1定期檢查檢查齒輪表面磨損、齒面破損、潤(rùn)滑情況等2齒輪誤差檢測(cè)評(píng)估齒輪的齒廓誤差、齒間隙、軸向間隙等3潤(rùn)滑保養(yǎng)定期更換潤(rùn)滑油，確保齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)4故障排查及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)齒輪磨損、軸承故障等問題定期檢查和維護(hù)是確保斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。需要重點(diǎn)關(guān)注齒輪表面狀況、誤差指標(biāo)、潤(rùn)滑情況以及可能出現(xiàn)的故障,并及時(shí)采取相應(yīng)的維修措施。常見故障及其檢修齒輪磨損檢查齒輪表面是否有嚴(yán)重磨損、凍結(jié)、鈍化等問題。需要更換損壞的齒輪。軸承故障檢查軸承是否存在過大的間隙、鋼球或滾子脫落等。需要更換磨損嚴(yán)重的軸承。潤(rùn)滑問題檢查潤(rùn)滑油的情況,如果油品變質(zhì)或數(shù)量不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充更換。振動(dòng)異常檢查是否有松動(dòng)部件或軸線偏斜等,可能需要重新調(diào)整對(duì)中。案例分析1某機(jī)械制造公司使用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為主要?jiǎng)恿鬏敺绞?。通過對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行情況進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問題:齒輪嚙合處出現(xiàn)異常噪音,影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。齒輪表面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損,需要頻繁檢修更換。傳動(dòng)效率較低,耗能較高。案例分析2生產(chǎn)線優(yōu)化通過對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化,企業(yè)提高了斜齒圓柱齒輪的產(chǎn)量和質(zhì)量,降低了制造成本。嚴(yán)格檢測(cè)企業(yè)建立完善的質(zhì)量檢測(cè)體系,確保每一件產(chǎn)品都符合高標(biāo)準(zhǔn),提升了產(chǎn)品的可靠性。技術(shù)提升公司組織員工進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn),提高了員工的專業(yè)水平,增強(qiáng)了產(chǎn)品的制造能力。案例分析3某公司正在生產(chǎn)一款新型斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)裝置。為確保設(shè)計(jì)的可靠性和安全性,他們需要對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行深入分析。分析內(nèi)容包括確定合適的模數(shù)和節(jié)圓直徑、計(jì)算齒數(shù)、確定合理的齒寬、中心距、接觸線等。同時(shí)還需要評(píng)估應(yīng)力、溫度和效率等性能指標(biāo),確保在滿足使用要求的前提下達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。課程小結(jié)總結(jié)重要概念回顧本課程中涉及的關(guān)鍵概念,如斜齒圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、基本參數(shù)等。分析設(shè)計(jì)方法總結(jié)設(shè)計(jì)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的關(guān)鍵步驟,如模數(shù)和節(jié)圓直徑的確定、齒數(shù)和齒寬的選擇等。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)應(yīng)用闡述斜齒圓柱齒輪在實(shí)際工程中的常見應(yīng)用場(chǎng)景及其優(yōu)勢(shì)。展望未來發(fā)展分析斜齒圓柱齒輪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),以及在精密機(jī)械、高速傳動(dòng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。問答交流講師將針對(duì)同學(xué)們提出