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机械设计基础完整齿轮机构Hppt课件

目录contents齿轮机构概述齿轮基本参数与几何尺寸计算齿轮传动原理及受力分析齿轮材料、热处理与制造工艺齿轮机构设计方法与步骤齿轮机构应用案例分析与讨论实验环节：齿轮机构性能测试与评估课程总结与展望

01齿轮机构概述

齿轮机构是由两个或多个齿轮组成，通过轮齿间的啮合传递运动和动力的机械传动装置。定义实现平行轴、相交轴或交错轴之间的动力和运动传递，改变转速、转向或同时改变转速和转向。作用齿轮机构定义与作用

传动效率高齿轮传动的啮合效率高，一般可达0.95以上。分类根据齿轮轴线相对位置的不同，可分为平行轴齿轮机构、相交轴齿轮机构和交错轴齿轮机构。结构紧凑齿轮机构的结构紧凑，适用于近距离传动。适用范围广可适应不同的工作条件和动力要求，如高速、重载、高温、低温等。工作可靠齿轮传动的承载能力强，工作可靠，寿命长。齿轮机构分类与特点

0102发展历程从最初的木制齿轮到现代高精度、高速度的金属齿轮，齿轮机构经历了漫长的发展历程。随着工业革命的推进和科学技术的进步，齿轮机构在机械制造领域的应用越来越广泛。高精度化随着制造业对精度要求的提高，高精度齿轮的需求越来越大。高速度化随着高速机械的发展，高速度、低噪音的齿轮机构成为研究热点。轻量化在满足强度和刚度的前提下，减轻齿轮机构的重量以降低能耗和提高效率。智能化将传感器、控制器等智能元件集成到齿轮机构中，实现实时监测、故障诊断和自适应控制等功能。030405齿轮机构发展历程及趋势

02齿轮基本参数与几何尺寸计算

齿轮基本参数介绍表示齿轮齿形大小的参数，是齿轮尺寸计算的基础。齿轮齿廓曲线的倾斜角度，影响齿轮传动的平稳性和承载能力。齿轮上齿槽的数量，决定了齿轮的传动比和尺寸大小。齿轮轮齿的宽度，影响齿轮的承载能力和使用寿命。模数压力角齿数齿宽

分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿槽宽与齿厚齿轮几何尺寸计算方过模数和齿数计算得出，是齿轮尺寸计算的重要参数。分度圆直径加上两倍的齿顶高，决定了齿轮的最大直径。分度圆直径减去两倍的齿根高，决定了齿轮的最小直径。根据齿轮的模数和压力角计算得出，影响齿轮的传动精度和承载能力。

精度等级根据齿轮的使用要求和制造工艺水平，将齿轮的各项误差限定在一定范围内，形成不同的精度等级。齿形误差与齿向误差齿形误差是指齿轮齿廓形状与理论形状的偏差，齿向误差是指齿轮齿向与理论齿向的偏差，两者均会影响齿轮的传动精度和平稳性。径向跳动与端面跳动径向跳动是指齿轮旋转时，齿轮某一截面上的径向最大变动量，端面跳动是指齿轮端面在垂直于轴线方向上的最大变动量，两者也是衡量齿轮精度的重要指标。公差配合通过选择合适的公差带和配合方式，保证齿轮传动的准确性和平稳性，提高齿轮的使用寿命和传动效率。齿轮精度等级与公差配合

03齿轮传动原理及受力分析

通过两个或多个齿轮的啮合传递运动和动力的机械传动方式。齿轮传动的定义齿轮传动的类型齿轮传动的特点根据齿轮轴线相对位置的不同，可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长，广泛应用于各种机械设备中。030201齿轮传动原理简述

在齿轮传动中，齿轮受到圆周力、径向力和轴向力的作用。这些力的大小和方向与齿轮的几何参数、传递的扭矩和转速等因素有关。齿轮受力分析为保证齿轮传动的安全可靠，需对齿轮进行强度校核。常用的强度校核方法有弯曲强度校核、接触强度校核和胶合强度校核等。这些方法通过计算齿轮的应力、应变和磨损等参数，判断齿轮是否满足设计要求。强度校核方法受力分析及强度校核方法

齿轮传动在动态工作过程中，会表现出一定的振动、冲击和噪声等动力学特性。这些特性与齿轮的几何参数、制造精度、装配质量和使用条件等因素有关。动力学特性影响齿轮动力学特性的因素有很多，如齿轮的刚度、阻尼、啮合冲击、制造误差和安装误差等。这些因素会导致齿轮传动的振动和噪声增大，降低传动效率和可靠性。为改善齿轮传动的动力学性能，需采取相应措施，如提高制造精度、优化齿轮参数、采用高性能材料等。影响因素动力学特性及影响因素

04齿轮材料、热处理与制造工艺

铸铁钢合金钢非金属材料常用齿轮材料及其性能特点良好的铸造性能和切削加工性，成本低，适用于低速、轻载齿轮。具有优异的耐磨性、耐蚀性和高温性能，适用于高速、重载齿轮。高强度、韧性好，可通过热处理提高性能，适用于中速、中载齿轮。如塑料、橡胶等，具有重量轻、噪音低等特点，适用于特定场合。

消除内应力，改善切削加工性。退火正火淬火回火细化晶粒，提高强度和韧性。提高硬度和耐磨性，增加疲劳强度。消除淬火应力，稳定组织，提高韧性。热处理工艺对齿轮性能影响

检验对齿轮进行各项检验，确保齿轮符合设计要求和使用性能。精加工对齿轮进行磨削、珩磨等精加工，提高齿轮精度和表面质量。热处理