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第一部分：齿轮传动发展概述 齿轮传动设计培训 齿轮传动设计培训 参考书目 濮良贵，纪名刚. 机械设计（第七版）. 北京：高等教育出版社，2001、6 黄平，朱文坚.机械设计基础.广州：华南理工大学出版社，2003、4 黄华梁，彭文生.机械设计基础（第三版）.北京：高等教育出版社 姜洪源.机械设计试题精选与答题技巧.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003、12 ——2004、6—— 齿轮传动设计培训 第一部分：齿轮传动发展概述 2004、6 一、齿轮传动发展概述 齿轮传动是现代机械中应用最广泛的一种传动，也是历史上应用最早的传动机构之一。 自18世纪工业革命以来，齿轮技术迅速发展，尤其是近40年来齿轮技术在各个方面都有了很大的发展。 一、齿轮传动发展概述 一、齿轮传动发展概述 在齿轮大小尺寸方面： 分度圆直径可从不到50μm到几十米，甚至可达百米以上 齿轮模数从0.04mm直到100mm 齿轮齿数从特殊的齿数1或2直至可达数千齿 一、齿轮传动发展概述 我国汉代发明的指南车应用的齿轮： 用木料制造或者金属铸成的 只能传递轴间回转运动，不能保证传动的平衡性 承载能力也很小 一、齿轮传动发展概述 随着生产的发展，齿轮运转平衡性受到重视。 在1674年丹麦天文学家罗默提出外摆线作为齿廓，以便得到运转平衡的齿轮： 加工困难 对中心距误差十分敏感 现在也仅用于特殊机械行业，如表业和泵业中 一、齿轮传动发展概述 1765年瑞士数学家欧拉建议采用以渐开线作为齿廓的曲线 这是目前绝大部分机械所采用的齿廓 渐开线作为齿廓具有许多优点（将在后续课程中详细阐述） 缺点：重载方面其承载能力受齿轮机构尺寸限制和接触形式影响，很难大幅度提高。 一、齿轮传动发展概述 1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮，1955年前苏联诺维科夫对圆弧齿廓进行了深入研究，之后圆弧齿廓得以生产应用： 在高速重载方面有很大提高 圆弧齿廓齿轮弯曲强度不高，且须做成斜齿轮。 一、齿轮传动发展概述 一种新的齿形逻辑齿轮是由日本学者小守勉提出 齿形不是象渐开线齿轮的齿形那样由单一的曲线构成,而是由许多不同的微段曲线连接而成的 采用对称的凸凹啮合形式,克服了渐开线的凸凹啮合形成而导致齿轮表面耐久性差,承载力低,在许多机构中应用受到一定限制这一缺陷 而且微段曲线的接合在啮合时的相对曲率为零,基本上实现滚动摩擦,大大增加齿轮的齿面接触疲劳强度 一、齿轮传动发展概述 行星齿轮传动是近几十年发展起来的新型传动型式 重量轻 体积小,结构紧凑 传动比范围大 承载能力高，效率高 输入—输出的同轴性对于改进产品的整体结构布局,节省占地面积有显著的优越性 一、齿轮传动发展概述 重庆钢铁设计院成功研制出三环减速器及单(双)环减速器。 少齿差活齿传动早在30 年代就有人提出构想，直到60 年代美、英、日等国家先后进行了制造应用。我国是70 年代起步研究的， 80年代已有很大进展。 一、齿轮传动发展概述 节能、节材、传递动力大 能满足各种机械与机构变速运动理想的动力 广泛应用于航天航空、汽车船舶、轻重工业机械、仪器仪表等变速运动装置 能产生巨大的社会效益和经济效益。 一、齿轮传动发展概述 其设计和制造比较困难，半个世纪以来未能得到广泛应用。 随着计算机的飞速发展，CAD CAM技术使非圆齿轮的设计和加工变得容易，非圆齿轮的实际应用也日益增多。 一、齿轮传动发展概述 机械设备向高速度、大功率、高精度方向的发展 对齿轮机构的传动性能、使用寿命、结构优化等方面提出了新的更高的要求 促进了对齿轮啮合的原理、新的结构、新的齿形及其新的传动型式等领域的研究。 一、齿轮传动发展概述 由于地球环境问题,工业形态不得不改变,微形机械已越来越受到人们的关注。 微型机械是指能够进行微细作业,或者在狭小空间中作业的,具有高级功能的微型机器或微型机器人。 美国威斯康星—麦迪逊大学电子工程学教授的研究小组第一个研制出一系列直径为50～200μm,高200～500μm的镍质齿轮,这些齿轮连在一起形成轮系。 三、滚动轴承的当量动载荷： 在进行轴承寿命计算时，轴承在许多应用场合，常常同时承受径向载荷Fr和轴向载荷Fa； 这时，必须把实际载荷换算为与确定基本额动定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用字母P表示。 对于以承受径向载荷为主的轴承，称为径向当量动载荷，用Pr表示； 对于以承受轴向载荷为主的轴承，称为轴向当量动载荷，用Pa表示. 四、角接触向心轴承轴向载荷的计算 工作过程中要产生内部的轴向力，为了保证这类轴承正常工作，通常是成对使用的。安装方式：分为反装和正装，如图16—8和图16-9，P261所示。 四、角接触向心轴承轴向载荷的计算 图所示为一成对安装的角接触轴承（可以是圆锥