项目七 齿轮传动（任务1-3）课件.pptx

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1、1任务一任务一 减速器中齿轮的认识减速器中齿轮的认识 齿轮传动是机械传动中最主要的一类齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，形式很多，应用广泛，传递的功传动，形式很多，应用广泛，传递的功率可达率可达数十万千瓦数十万千瓦，圆周速度可达圆周速度可达200m/s。10-1概述1按按轴的布置轴的布置分分平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动相交轴齿轮传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动交错轴齿轮传动（锥齿轮）（锥齿轮）（圆柱（圆柱齿轮齿轮）按按齿向齿向分：分：直齿轮传动直齿轮传动斜齿轮传动斜齿轮传动人字齿轮传动人字齿轮传动按按工作条件工作条件分：分：闭式传动闭式传动开式传动开式传动软齿面软齿面齿轮（齿面硬度齿轮（齿

2、面硬度350HBS350HBS）硬齿面硬齿面齿轮（齿面硬度齿轮（齿面硬度350HBS350HBS）按按齿面硬度齿面硬度分：分：按按齿廓齿廓分：分：渐开线齿轮渐开线齿轮摆线齿轮摆线齿轮圆弧齿轮圆弧齿轮1.齿轮传动的类型和特点齿轮传动的类型和特点开式齿轮传动开式齿轮传动: 工作条件不好工作条件不好，轮齿也容易磨损轮齿也容易磨损，故，故只宜用于低速传动只宜用于低速传动。半开式齿轮传动半开式齿轮传动:齿轮传动装有简单的防护罩，有时齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中。还把大齿轮部分地浸入油池中。仍不能做到严密防仍不能做到严密防止外界杂物侵入止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好润滑条件

3、也不算最好。闭式齿轮传动闭式齿轮传动:汽车、机床、航空发动机等所用的齿汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体体(机匣机匣)的。的。润滑及防护等条件最好润滑及防护等条件最好，多用于重要多用于重要的场合的场合。 优点优点: u 效率高效率高 常用的机械传动中，齿轮传动效率最高。一级圆柱齿轮传常用的机械传动中，齿轮传动效率最高。一级圆柱齿轮传动的效率可达动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要。，这对大功率传动十分重要。u 结构紧凑结构紧凑 同样使用条件下，齿轮传动所需空间尺寸一般较小。同样使用条件下，齿轮传动所需

4、空间尺寸一般较小。u 工作可靠、寿命长工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达工作十分可靠，寿命可长达一二十年一二十年。这对车辆及在矿井内工作的机。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。器尤为重要。u 传动比稳定传动比稳定 传动比稳定是对传动性能的基本要求。传动比稳定是对传动性能的基本要求。缺点：缺点：u 制造及安装精度要求高；制造及安装精度要求高；u 价格较贵；价格较贵；u 不宜用于传动距离过大的场合。不宜用于传动距离过大的场合。优缺点优缺点1 1、渐开线齿廓形成和性质、渐开线齿廓形成和性质AK渐开线；渐开

5、线； 基圆：基圆：rb ；KB：发生线：发生线 ； 二、渐开线的形成和基本性质二、渐开线的形成和基本性质2 2、渐开线的性质、渐开线的性质（2 2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切, ,即基圆即基圆的切线必为渐开线上某点的法线。的切线必为渐开线上某点的法线。（4 4）渐开线的形状只取决于基）渐开线的形状只取决于基圆大小。圆大小。（5 5）基圆内无渐开线。）基圆内无渐开线。任务二任务二 渐开线标准齿轮基本参数和尺寸的计算渐开线标准齿轮基本参数和尺寸的计算一、一、齿轮的基本尺寸齿轮的基本尺寸齿数：齿数：Z Z基圆：基圆：d db b齿顶圆：齿顶圆：d da a

6、齿根圆：齿根圆：d df f分度圆：分度圆：d d 齿顶高：齿顶高：h ha a=(d=(da a-d)/2-d)/2齿根高：齿根高：h hf f= =( (d d-d-df f)/2)/2齿全高：齿全高：h=hh=ha a+h+hf f齿宽：齿宽：b b齿厚：齿厚：s s齿槽宽：齿槽宽：e e齿距：齿距：p=s+ep=s+e基节基节Pb：基圆上的齿距基圆上的齿距二、基本参数二、基本参数zpd zpdpm 定义模数定义模数 或或 mpd=mz d=mz 单位：单位：mm mm ； m m国家标准（表国家标准（表7-17-1）。）。 (1)(1)、模数、模数m m模数表示轮齿的大小模数表示轮齿的

7、大小分度圆周长分度圆周长(2)(2)、分度圆压力角、分度圆压力角KbKrrcos国家标准规定齿轮分度圆国家标准规定齿轮分度圆 =20=20为为标准标准值值某些场合：某些场合：=14.5=14.5、1515、22.522.5、2525。 分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。(3)(3)、齿数、齿数z zcos2mzrmzdb齿轮大小和渐开线齿轮形状齿轮大小和渐开线齿轮形状 与齿数有关与齿数有关 (4)(4)、齿顶高系数、齿顶高系数 和顶隙系数和顶隙系数 mhhaa*mchhaf)(*国标规定标准值：国标规定标准值： =1=1， =0.25=0.

8、25非标准短齿：非标准短齿： =0.8=0.8， =0.3=0.3*ah*c*ahmchhhhafa)2(*齿顶高齿顶高齿根高齿根高齿全高齿全高*ah*c三、三、标准标准直齿轮的几何尺寸计算直齿轮的几何尺寸计算标准齿轮：标准齿轮是指标准齿轮：标准齿轮是指m m、h ha a* *、c c* * 均取标准均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚等值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。于齿槽宽的齿轮。( (表表7-27-2）三、标准直齿轮的几何尺寸计算三、标准直齿轮的几何尺寸计算一对标准齿轮：一对标准齿轮：)(21)(211212zzmddam m、z z决定了分度

9、圆的大小，而齿轮的大小主要取决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆，因此决于分度圆，因此m m、z z是决定齿轮大小的主要参数是决定齿轮大小的主要参数轮齿的尺寸与轮齿的尺寸与m m， h ha a* * ， c c* * 有关，与有关，与z z无关无关至于齿形，与至于齿形，与m m，z z，有关有关1 1、啮合过程、啮合过程 齿轮副的正确啮合条件也称为齿轮副的正确啮合条件也称为齿轮副的配对条件。齿轮副的配对条件。一对渐开线齿一对渐开线齿轮正确啮合时，齿廓的啮合点必定轮正确啮合时，齿廓的啮合点必定在在啮合线啮合线N N1 1N N2 2上，并且各对轮齿都上，并且各对轮齿都可能同时啮合，

10、其相邻两齿同向齿可能同时啮合，其相邻两齿同向齿廓在啮合线上的长度廓在啮合线上的长度( (法向齿距法向齿距p pn n) )必须相等，否则，就会出现两轮齿必须相等，否则，就会出现两轮齿廓分离或重叠的情况。廓分离或重叠的情况。 任务三任务三 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动啮合角啮合角（1 1）正确啮合条件）正确啮合条件2 2、渐开线齿轮啮合传动的条件、渐开线齿轮啮合传动的条件齿轮的法向齿距齿轮的法向齿距p pn n等于其基圆齿距等于其基圆齿距p pb b，即，即 p pb1b1=m m1 1coscos1 1 p pb2b2=m m2 2 cos cos2 2 为

11、使两轮基圆齿距相等，联立上面两式有为使两轮基圆齿距相等，联立上面两式有 m m1 1 coscos1 1=m m2 2 cos cos2 2 由于齿轮副的模数由于齿轮副的模数m m和压力角和压力角都是标准值，都是标准值， 故有故有 m m1 1= =m m2 21 1= =2 2= = 齿轮副的正确啮合条件是：两轮的模数齿轮副的正确啮合条件是：两轮的模数m m和压力角和压力角应该分别相等。应该分别相等。 （2 2）标准中心距）标准中心距 正确安装的两标准齿轮，两分度圆正好相切，节正确安装的两标准齿轮，两分度圆正好相切，节圆和分度圆重合，这时的中心距称为标准中心距，即圆和分度圆重合，这时的中心距

12、称为标准中心距，即 )(2212121zzmrrrra （3 3）齿轮的传动比）齿轮的传动比12122121zzddnni（4 4）渐开线齿轮的连续传动条件）渐开线齿轮的连续传动条件 要使齿轮连续传动，必须保证在前一对轮齿啮合点要使齿轮连续传动，必须保证在前一对轮齿啮合点尚未移到尚未移到B B1 1点脱离啮合前，第二对轮齿能及时到达点脱离啮合前，第二对轮齿能及时到达B B2 2点进入啮合。两轮连续传动的条件为点进入啮合。两轮连续传动的条件为 B B1 1B B2 2p pb b 通常把实际啮合线长度与基圆齿距的比称为通常把实际啮合线长度与基圆齿距的比称为重合度重合度，以以表示表示，即，即 bP

13、BB21（4 4）渐开线齿轮的连续传动条件）渐开线齿轮的连续传动条件 理论上，理论上，=1=1就能保证连续传动就能保证连续传动 实际上取实际上取1 1。 重合度的大小，表明同时参与啮合的齿对数的多重合度的大小，表明同时参与啮合的齿对数的多少，其少，其值大则传动平稳值大则传动平稳，每对轮齿承受的载荷也小，每对轮齿承受的载荷也小，相对地提高了齿轮的承载能力。相对地提高了齿轮的承载能力。 例例1：已知相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮已知相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮，z1=20，z2=50，a=210mm。求两齿轮的。求两齿轮的分度圆直径分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径，齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直

14、径齿根圆直径df1、df2。 分度圆直径分度圆直径d1=120mm、d2=300mm 齿顶圆直径齿顶圆直径da1=132mm、da2=312mm 齿根圆直径齿根圆直径df1=105mm、df2=285mm。 例例2：已知一正常齿标准渐开线直齿轮，其齿数为已知一正常齿标准渐开线直齿轮，其齿数为39，齿顶圆直径为，齿顶圆直径为102.5mm，欲设计一大齿轮与其，欲设计一大齿轮与其相啮合，现要求安装中心距为相啮合，现要求安装中心距为a=116.25mm，试求，试求这对齿轮主要尺这对齿轮主要尺寸。寸。Z2=54分度圆直径分度圆直径d1=97.5mm、d2=135mm齿顶圆直径齿顶圆直径da2=140m

15、m齿根圆直径齿根圆直径df1=91.25mm、df2=128.75mm。 例例3 已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比已知一标准直齿圆柱齿轮副，其传动比i=3，主动轮转速，主动轮转速n1=750r/min，中心距，中心距a=240mm，模数，模数m=5mm。试求从动轮转速。试求从动轮转速及两齿轮齿数和及两齿轮齿数和。 n2=250r/min 齿数和为齿数和为96 例例4 己知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标己知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距准中心距a=108mm，传动比，传动比i12=3，小齿轮的齿数，小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数、齿轮的模数m、两轮的分度圆直径和齿顶圆直径。两轮的分度圆直径和齿顶圆直径。 z2=54 齿轮的模数齿轮的模数m=3mm 两轮的分度圆直径两轮的分度圆直径54mm、162mm 齿顶圆直径齿顶圆直径60mm、168mm 例例5 当渐开线标准直齿圆柱齿轮的当渐开线标准直齿圆柱齿轮的 ha*=1，c*=0.25，且齿根圆与基圆重合时，其齿数，且齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少？当齿数大于以上求得齿数时，应为多少？当齿数大于以上求得齿数时，问齿根圆与基圆哪个大？问齿根圆与基圆哪个大？ z=42 齿根圆大齿根圆大 完成课后习题