机械基础 齿轮传动 第5章 齿轮传动.ppt

轮系的分类 * 定轴轮系 行星轮系 混合轮系 定轴轮系的传动比 * 外啮合齿轮 内啮合齿轮 轮系传动比 一对齿轮传动比 首末两轮的轴线平行 首末两轮的轴线不平行 行星轮系的传动 * 与定轴轮系的根本区别：行星轮系中有转动的系杆，使得行星轮在既绕自身轴线转动(自转)的同时，又绕太阳轮的轴线转动(公转)。如果设法将系杆固定不动，则行星轮的公转就会消除，该轮系就可以转化成一个定轴轮系。 行星轮系 行星轮系的传动 * 轮系转化机构各构件角速度 行星轮系和转化机构 轮系的应用 * 实现分路传动 实现相距较远的两轴之间传动 实现变速或变向传动 轮系的应用 * 获得较大 传动比 运动的合成 运动的分解 5.17 项目案例 * 思考题与习题 * 思考题与习题 * 齿轮传动有什么特点？齿轮传动的类型有哪些？ 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？连续传动条件是什么？ 渐开线是怎样形成的，它有哪些性质，渐开线齿廓的啮合特点是什么？ 齿轮的失效形式和计算准则是什么？ 为什么小齿轮齿面硬度要比大齿轮齿面硬度高些？ 斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 5.8 斜齿圆柱齿轮传动 * 斜齿轮简介及特点 * 一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。 当平面Ｓ沿基圆柱做纯滚动时，其上与母线NN成一倾斜角β的斜直线KK在空间所走过的轨迹为一个渐开线螺旋面，该螺旋面即为斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面， β称为基圆柱上的螺旋角。 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 * 斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式 斜齿圆柱齿轮啮合传动 * 正确啮合条件：两个斜齿轮的法面模数和法面压力角分别相等，两个斜齿轮的螺旋角大小相等，旋向相反。 直齿轮的轮齿是同时进入啮合和退出啮合的；斜齿轮的轮齿是逐渐进人啮合和退出啮合的。 斜齿轮传动的重合度比较大，因此斜齿轮传动更平稳，承载能力更高。 斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数 * 斜齿轮的当量齿数 斜齿轮的当量齿数 不发生根切的最少齿数 5.9 直齿圆锥齿轮传动 * 直齿圆锥齿轮概述 * 锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿及曲齿等。 曲齿锥齿轮常用于高速、重载场合。 直齿锥齿轮应用最广泛。 锥齿轮传动是用来传递两相交轴之间的运动和动力的，通常两轴交角为90°。 锥齿轮传动 直齿锥齿轮轮廓形成、背锥及当量齿数 * 直齿锥齿轮的轮廓形成 因平面S与基圆锥0PA相切于OP，当平面S绕基圆锥OPA作纯滚动时，平面上任一点B将在空间展出一渐开线AB。 背锥 在锥齿轮的大端作一个圆锥面，它与分度圆锥面同一轴线，其母线与分度圆锥母线垂直相交，此圆锥面称为背锥面(背锥) 当量齿数 圆锥齿轮最少齿数比圆柱齿轮少 直齿锥齿轮的几何参数及尺寸 * 几何尺寸计算公式 5.10 齿轮传动精度 * 5.10 齿轮传动精度 * 精度等级 圆周速度/ 应用 直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 直齿锥齿轮 6级 ≤15 ≤30 ≤12 高速重载的齿轮传动，如飞机、汽车和机床中的重要齿轮，分度机构的齿轮传动 7级 ≤10 ≤15 ≤8 高速中载或中速重载的齿轮传动，如标准系列减速器中的齿轮，汽车和机床中的齿轮 8级 ≤6 ≤10 ≤4 机械制造中对精度无特殊要求的齿轮 9级 ≤2 ≤4 ≤1.5 低速及对精度要求低的传动 齿轮传动等级的选择及应用 5.11 齿轮传动的计算载荷 * 名义载荷 * 定义：由传动的功率P计算出的转矩T和圆周力Ft 式中：n为齿轮转速； d为齿轮的分度圆直径。 计算载荷 * 计算载荷 载荷系数由使用系数、动载系数、齿向载荷分布系数和齿间载荷分配系数组成。 计算载荷 * 计算载荷 载荷系数由使用系数、动载系数、齿向载荷分布系数和齿间载荷分配系数组成。 5.12 齿轮传动的受力分析 * 直齿圆柱齿轮传动的受力分析 * 直齿圆柱齿轮受力分析 法向力Fn：沿着轮齿啮合点的公法线N1N2方向的总作用力 圆周力 径向力 法向力 圆周力的方向：在主动轮上与圆周速度方向相反，在从动轮上与圆周速度方向相同。 径向力的方向：对两轮都是由作用点指向轮心。 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 * 斜齿圆柱齿轮受力分析 法向力Fn分解成3个力 圆周力 径向力 轴向力 圆周力和径向力的方向：直齿圆柱齿轮相同； 轴向力的方向：取决于轮齿螺旋线的方向和齿轮的转动方向。 确定主动轮的轴向力方向可利用左、右手定则。 直齿锥齿轮传动的受力分析 * 直齿锥齿轮受力分析 法向力Fn分解成3个力 圆周力 径向力 轴向力 主动轮上的圆周力是阻力，与转动方向相反； 从动轮上的圆周力是驱动力，与转动方向相同；径向力分别指向各自的轮心； 轴向力分别指向各自的大端。 5.13 直齿圆柱齿轮传动强度计算、设计参数及许用应力 * 齿面接触疲劳强度计算 * 基本公式 齿