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齿轮传动课件共48张PPT大纲

目录contents齿轮传动基本概念与分类齿轮几何参数及啮合原理齿轮材料、制造工艺及热处理技术齿轮强度计算方法与校核标准齿轮传动装置设计要点与注意事项齿轮传动故障诊断与维护保养策略

01齿轮传动基本概念与分类

齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。定义齿轮传动可实现减速、增速、变向和换向等运动形式，是机械传动中应用最广泛的一种传动形式。作用齿轮传动定义及作用

包括直齿、斜齿和人字齿等，具有传动平稳、可靠、效率高等特点。圆柱齿轮圆锥齿轮蜗杆传动包括直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮和曲线齿锥齿轮等，可实现相交轴之间的传动。由蜗杆和蜗轮组成，具有传动比大、结构紧凑等特点，但效率较低。030201齿轮类型与特点

传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比，也等于两齿轮齿数之比（对于圆柱齿轮）。传动比=输入轴转速/输出轴转速=齿轮Z2的齿数/齿轮Z1的齿数（其中Z1、Z2为两啮合齿轮的齿数）。传动比及计算方法计算方法传动比定义

应用领域齿轮传动广泛应用于机床、汽车、船舶、飞机、工程机械等各种机械设备中。发展趋势随着科技的进步和制造业的发展，齿轮传动正朝着高速、重载、高精度、低噪声、高效率等方向发展，同时新材料、新工艺和新技术也不断应用于齿轮传动中。应用领域与发展趋势

02齿轮几何参数及啮合原理

齿轮基本几何参数齿轮上齿的数量，决定了齿轮的传动比和尺寸。表示齿轮尺寸大小的参数，与齿数和齿轮直径有关。齿轮齿廓与分度圆交点的径向线与该点齿廓切线间的夹角，影响齿轮的啮合性能。分别表示齿轮齿顶到分度圆和齿根到分度圆的距离。齿数模数压力角齿顶高、齿根高

啮合线两齿轮在啮合过程中，接触点所连成的线。啮合角啮合线与齿轮节圆切线间的夹角，反映了齿轮的啮合状态。啮合线与啮合角概念

保证两齿轮能够正确啮合的基本条件。模数和压力角相等两齿轮的齿形角必须相等，以确保平稳的啮合过程。齿形角匹配避免齿轮在啮合过程中发生干涉或卡死现象。齿顶间隙适当正确啮合条件分析

滑动率与传动效率关系滑动率定义齿轮啮合过程中，主动轮与从动轮在接触点处的线速度差与主动轮线速度之比。滑动率对传动效率的影响滑动率越大，传动效率越低；反之，滑动率越小，传动效率越高。提高传动效率的措施通过优化齿轮设计、选用高精度齿轮、改善润滑条件等方法来降低滑动率，从而提高传动效率。

03齿轮材料、制造工艺及热处理技术

强度高、耐磨性好，适用于大负荷、高速传动；钢材减震性好、成本低，适用于低速、轻载传动；铸铁如塑料齿轮，具有噪音低、自润滑等特点。非金属材料常用齿轮材料及其性能特点

齿轮毛坯加工齿形加工热处理精加工制造工艺流程简括锻造、铸造、轧制等工艺；采用滚齿、插齿、剃齿等方法；提高齿轮硬度和耐磨性；包括磨齿、珩齿等，提高齿轮精度和表面质量。

提高齿轮的硬度、耐磨性和抗疲劳强度；目的常用的热处理方法有淬火、回火、渗碳淬火等；方法通过硬度测试、金相分析等手段评估热处理效果。效果评估热处理目的、方法及效果评估

03镀层技术如镀锌、镀铬等，提高齿轮的耐腐蚀性和美观度。01喷丸强化提高齿轮表面硬度和抗疲劳强度；02渗氮、渗碳等化学热处理提高齿轮表面的耐磨性和耐腐蚀性；表面处理技术

04齿轮强度计算方法与校核标准

弯曲应力产生原因齿轮在传递扭矩时，齿根部分受到弯曲力矩作用产生弯曲应力。弯曲强度计算公式根据材料力学原理，推导出齿轮弯曲应力计算公式，包括载荷系数、齿形系数、应力修正系数等参数。影响因素分析分析齿轮模数、齿数、齿宽等参数对弯曲强度的影响，为齿轮设计提供依据。弯曲强度计算原理及公式推导

接触强度计算原理及公式推导接触应力产生原因齿轮啮合时，齿面间产生接触压力，进而产生接触应力。接触强度计算公式根据赫兹接触理论，推导出齿轮接触应力计算公式，包括载荷系数、齿形系数、材料弹性系数等参数。影响因素分析分析齿轮精度、表面粗糙度、润滑条件等因素对接触强度的影响，为齿轮制造和使用提供指导。

齿轮在循环载荷作用下，齿根部分易产生疲劳裂纹，最终导致疲劳断裂。疲劳破坏形式根据疲劳累积损伤理论，建立齿轮疲劳寿命预测模型，包括应力幅值、平均应力、材料疲劳极限等参数。疲劳寿命预测模型分析齿轮载荷谱、材料性能、制造工艺等因素对疲劳寿命的影响，为齿轮优化设计和使用提供依据。影响因素分析疲劳寿命预测方法

安全系数选择根据齿轮工作条件和可靠性要求，选择合适的安全系数，确保齿轮在工作过程中具有足够的安全裕度。实例分析结合具体齿轮设计案例，分析校核标准和安全系数选择的合理性和有效性。校核标准根据齿轮使用要求和强度计算方法，确定齿轮校核标准，包括弯曲强度校核、接触强度校核等。校核标准与安全系数选择

05齿轮传动装置设计要点与注意事项

确定传动装置的功能和用途选择适当的齿轮类型和精度等级