机械设计基础齿轮传动教案.pptx

机械设计基础齿轮传动教案汇报人：XXX2024-01-23

目录contents齿轮传动概述齿轮的基本参数与几何尺寸齿轮的啮合原理与传动比齿轮的强度与失效形式齿轮的材料与热处理齿轮传动的优化设计

01齿轮传动概述

高效齿轮传动效率高，能够实现准确的传动比，且传递扭矩大。定义齿轮传动是一种通过两个或多个齿轮之间的相互作用，将一个齿轮的旋转运动传递到另一个齿轮的传动方式。可靠齿轮传动的结构简单、紧凑，工作稳定可靠，寿命长。需要维护由于齿轮传动过程中存在摩擦和磨损，需要定期维护和更换。可实现大范围传动比通过不同齿轮的搭配，可以实现较大的传动比范围。齿轮传动的定义与特点

定传动比齿轮传动和变传动比齿轮传动。根据传动比根据工作条件根据齿轮形状开式齿轮传动和闭式齿轮传动。圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动等。030201齿轮传动的分类

齿轮传动的应用场景各种机床、泵、压缩机、风机等机械设备中广泛应用齿轮传动。汽车变速器、发动机、传动轴等关键部位采用齿轮传动。飞机和火箭等航空航天器中的减速器和发动机中应用齿轮传动。在冶金、矿山、船舶、医疗器械等许多领域中，齿轮传动也得到了广泛应用。工业机械汽车航空航天其他领域

02齿轮的基本参数与几何尺寸

模数（m）压力角（α）齿数（z）齿宽（b）齿轮的基本参数是齿轮设计和制造中的基本参数，表示齿轮轮齿的大小。压力角表示齿轮轮齿之间相互作用的力方向和转动方向之间的夹角。齿数是齿轮的基本参数之一，表示齿轮轮齿的数量。齿宽表示齿轮的宽度，是影响齿轮承载能力和稳定性的因素之一。

齿顶圆直径（da）齿根圆直径（df）基圆直径（db）中心距（a）齿轮的几何尺寸计算齿顶圆直径表示齿轮轮齿顶部的直径。基圆直径是计算齿轮运动参数和几何关系的基本圆直径。齿根圆直径表示齿轮轮齿根部的直径。中心距表示两个相邻的平行轴齿轮之间的距离。

变位系数是用于修正齿轮几何尺寸的参数，以改善齿轮的工作性能和接触状况。变位系数（xm）变位量表示变位系数对应的实际尺寸变化量。变位量（xm）齿轮的变位参数

03齿轮的啮合原理与传动比

齿轮的啮合是指两个齿轮之间的相互接触和转动，通过齿廓之间的相互作用传递扭矩和运动。齿廓啮合基本定律是指两个齿轮在接触点处的齿廓曲率半径与接触点处法线方向之间的夹角相等，即齿廓之间的相对运动是纯滚动的。齿轮的啮合原理齿轮的啮合原理主要包括齿廓啮合基本定律和齿轮啮合基本定律，这些定律是齿轮设计和制造的基础。齿轮啮合基本定律是指两个齿轮之间的传动比等于两个齿轮的齿数之比，即转速之比的反比。

齿轮的传动比是指两个齿轮之间的转速之比或扭矩之比，是齿轮设计中的重要参数。传动比的大小直接影响到齿轮的传动效率和机械系统的运动特性。在设计齿轮时，需要根据机械系统的要求和工况条件来确定合适的传动比，以保证系统的稳定性和可靠性。齿轮的传动比

齿轮的效率是指在传递扭矩和运动过程中，输入功率与输出功率之比，是衡量齿轮传动效率的重要参数。齿轮的效率受到多种因素的影响，如齿面的摩擦、润滑状况、制造精度和装配质量等。在设计齿轮时，需要综合考虑效率与功率的关系，以确定合适的材料、热处理和加工工艺等参数。齿轮的效率与功率

04齿轮的强度与失效形式

齿轮的强度计算齿面接触疲劳强度计算根据齿面接触应力计算公式，确定齿面接触疲劳强度的极限值，并考虑润滑、齿面硬度等因素进行修正。齿根弯曲疲劳强度计算根据齿根弯曲应力计算公式，确定齿根弯曲疲劳强度的极限值，并考虑模数、齿数等因素进行修正。安全系数校核根据齿轮的工作条件和载荷情况，选择适当的安全系数，对齿轮的强度进行校核。

在齿轮长期使用过程中，齿面逐渐磨损，导致齿廓变形，影响传动精度和效率。齿面磨损齿面胶合轮齿折断塑性变形在高载荷、高速度或低粘度的润滑条件下，齿面间的油膜破裂，导致齿面胶合。由于齿轮设计、制造或材料缺陷，或过载、疲劳等原因，导致轮齿折断。在高温、高压或高载荷条件下，齿轮材料发生屈服流动，导致齿轮的形状和尺寸发生不可逆的变化。齿轮的失效形式

根据实际工况和载荷条件，合理选择齿轮参数，如模数、齿数、螺旋角等，并进行强度计算和校核。优化设计采用先进的制造工艺和设备，提高齿轮的加工精度和装配精度，减小齿轮的误差和应力集中。提高制造精度根据齿轮的工作条件和润滑剂的性质，合理选择润滑方式和润滑剂，保证齿轮在良好的润滑状态下工作。改善润滑条件选用具有高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等性能的材料，提高齿轮的寿命和可靠性。采用高性能材料提高齿轮强度的措施

05齿轮的材料与热处理

03环保与可持续发展优先选择可再生、低污染、低碳排放的材料，促进机械制造业的可持续发展。01根据使用条件选择材料根据齿轮的工作条件，如温度、湿度、载荷大小和性质等，选择具有合适力学性能和耐腐蚀性的材料。02考虑