工业设计机械基础 第2版 教学课件 作者 阮宝湘 第七章、第八章.ppt

第七章 常用机构 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 例8-2 一对标准安装的外啮合渐开线直齿圆柱齿轮，已知中心距a＝75mm，传动比i＝4。模数m ＝1.5mm，压力角α＝20°，正常齿制。 求：两轮的齿数z1、z2、分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2以及基圆直径db1、db2 。 解 ⑴先求小齿轮齿数z1和大齿轮齿数z2 由式（8-6）i＝z2 /z1 得到 z2 ＝iz1 ＝4z1 将上式代入式（8-15）， 得到 即 因此 z2 ＝4z1 ＝4×20＝80。 ⑵再求两齿轮的其他参数 因两齿轮的齿数及模数已经知道，其他参数均可仿照例8-1那样求出。（略，建议读者自行练习计算） 三、齿轮的材料、结构与精度 1. 齿轮的失效形式与材料选择 ⑴齿轮的失效形式 齿轮损坏多因轮齿失效所致，主要形式有：轮齿从齿根处断裂、齿面疲劳点蚀、齿面磨损和齿面胶合，它们的引起原因及防止措施等见表8-7。 齿轮在工作中损坏而不能继续使用，称为失效。 表8-7 齿轮轮齿的常见失效形式及防止措施 ⑵齿轮的常用材料 低速、轻载、无冲击的齿轮，选用价格低、易成型、易切齿的铸铁；载荷、 尺寸较大、形状复杂的齿轮选用铸钢；高速轻载、要求低噪声的齿轮选用工程塑料、尼龙等非金属材料。而大多数齿轮仍采用各种钢材制造，见表8-8。 表8-8 齿轮的常用材料及使用条件 相啮合的一对齿轮中，小齿轮应选较优质的材料，原因有三：①小齿轮受力循环次数 多， ②齿数越少轮齿的根部 越薄，容易折断； ③使相啮合的轮齿表面 有明显的硬度差，有 利于防止齿面胶合。 ⑶齿轮传动的润滑 润滑对齿轮传动很重要，作用有：减少磨损、发热，降低噪声，延长使用 寿命，改善传动状况。 图8-21 闭式齿轮传动的常用润滑形式 a）浸油润滑 b）喷油润滑 “开式”传动 齿轮传动装置暴露在环境中没有罩盖。 “半开式”传动 传动装置有罩盖而没有完全封闭在箱体内。 “闭式”传动 传动装置封闭在箱体内。 开式、半开式齿轮传动仅用于低速、低精度工况，定期由人工加注润滑油。 闭式传动，有浸油润滑与喷油润滑等形式，见图8-21。 浸油润滑也称为油浴润 滑，在齿轮箱内注润滑油使油面浸没大齿轮1～2个齿， 由齿轮的转动将油带至两齿 轮啮合处起润滑作用，如图 8-21a所示。 更高速的传动中，为避免因搅油剧烈使油温升得过高，常采用喷油润滑，由油泵输油经喷嘴射向齿轮啮合处，如图8-21b所示。 2. 圆柱齿轮的结构 齿轮结构与下列因素有关：毛坯种类、材料、尺寸、加工方法及生产批量 等。常见的齿轮结构类型如下： ⑴齿轮轴 齿轮的外径较小，或齿根圆直径与相配的轴径相差很小时（图8-22a），常将齿轮与轴制成一体，称为齿轮轴，如图8-22b所示。 图8-22 齿轮轴a）δ≤2.5m b）齿根圆直径与相配的轴径相差很小 ⑵实心式齿轮 齿顶圆直径da＜ 200mm 的中小尺寸齿轮多采用。 图8-23 实心式齿轮（da≤ 200mm） ⑶辐板式齿轮 齿顶圆直径da＝200～500mm的齿轮多采用（图略）。 3. 圆柱齿轮精度简介 ⑴齿轮传动精度的三个方面 针对齿轮传动质量的三个主要方面。 ①第Ⅰ公差组为传动准确性精度 规定齿轮一周转内的最大转角误差。②第Ⅱ公差组为传动平稳性精度 规定传动中冲击、振动、噪声等指标。③第Ⅲ公差组为载荷分布均匀性精度 规定齿面接触状况的指标。 不同工作的齿轮，对上述三种精度有不同的侧重方面