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机械设计基础课件之齿轮传动欢迎来到机械设计基础课程中的齿轮传动部分。本课件将全面介绍齿轮传动的基本原理、类型和应用。我们将深入探讨各种齿轮的设计、制造和特性。

第一章绪论1齿轮起源齿轮的概念可追溯到古代文明，最早的齿轮装置出现在公元前3世纪。2工业革命18世纪工业革命期间，齿轮技术得到了显著发展和广泛应用。3现代应用如今，齿轮传动在各行各业中扮演着至关重要的角色，从汽车到精密仪器无处不在。

1.1齿轮传动概述定义齿轮传动是通过啮合的齿轮将运动和动力从一个轴传递到另一个轴的机械装置。基本原理利用齿轮间的啮合作用，实现转速、转向和转矩的变换。主要功能改变转速、改变方向、传递动力、调节转矩。

1.2齿轮传动的特点高效率齿轮传动效率通常可达95%以上，能量损失小。传动比固定齿轮传动的传动比稳定，不受负载变化影响。结构紧凑相比其他传动方式，齿轮传动结构更加紧凑，占用空间小。寿命长正确设计和维护的齿轮传动系统可以长期稳定运行。

1.3齿轮传动的应用汽车工业变速箱、差速器等关键部件中广泛应用齿轮传动。工业机械各种机床、生产线设备中使用齿轮实现精确控制。精密仪器钟表、测量设备等需要高精度传动的领域常用齿轮。机器人技术机器人关节和传动系统中，齿轮传动不可或缺。

第二章平面直线齿轮定义平面直线齿轮是最常见的齿轮类型，其齿线平行于轴线。特点结构简单，制造方便，适用于平行轴之间的动力传递。应用广泛应用于各种机械设备中，是齿轮传动的基础类型。

2.1平面直线齿轮的类型

2.2平面直线齿轮的参数1模数齿轮的基本参数，决定齿轮的大小。2压力角影响齿轮的强度和啮合性能。3齿数决定齿轮的直径和传动比。4齿宽影响齿轮的承载能力和稳定性。

2.3平面直线齿轮的设计需求分析确定传动比、功率、转速等基本要求。参数计算根据需求计算模数、齿数等关键参数。强度校核进行齿根弯曲强度和齿面接触强度校核。优化设计根据校核结果调整参数，优化齿轮性能。

2.4平面直线齿轮的制造铣削法使用铣刀加工齿轮，适用于小批量生产。滚齿法使用滚刀加工，效率高，适合大批量生产。插齿法用于加工内齿轮或大模数齿轮。磨齿用于高精度齿轮的精加工。

第三章斜齿轮定义斜齿轮的齿线与轴线呈一定角度，通常为15°-30°。优点啮合平稳，承载能力强，噪音小。缺点加工较复杂，存在轴向力。

3.1斜齿轮的特点渐进啮合斜齿轮啮合时，接触线逐渐延伸，实现平稳传动。重合度高相比直齿轮，斜齿轮的重合度更高，传动更稳定。承载能力强由于接触面积大，斜齿轮的承载能力比直齿轮高。噪音低渐进啮合特性使斜齿轮运转时噪音较小。

3.2斜齿轮的参数螺旋角齿线与轴线的夹角，通常为15°-30°。法向模数垂直于齿线方向的模数。端面模数与轴线垂直的平面上的模数。法向压力角垂直于齿线方向的压力角。

3.3斜齿轮的设计1参数选择根据工作条件选择合适的螺旋角、模数等参数。2几何计算计算齿轮的各项几何参数，如分度圆直径、齿高等。3强度校核进行弯曲强度和接触强度校核，确保齿轮可靠性。4轴向力计算计算斜齿轮产生的轴向力，为轴承选择提供依据。

3.4斜齿轮的制造滚齿最常用的斜齿轮加工方法，效率高。成形刨削适用于加工内斜齿轮。磨削用于高精度斜齿轮的精加工。锻造适用于大批量生产的粗加工。

第四章锥齿轮定义锥齿轮用于相交轴之间的传动，其齿形分布在圆锥面上。特点可实现垂直轴或倾斜轴之间的动力传递。应用广泛应用于汽车差速器、船舶传动等领域。

4.1锥齿轮的特点轴向布置灵活可实现90°或其他角度的轴间传动。结构紧凑相比其他垂直轴传动方式，锥齿轮传动更加紧凑。传动比范围广可实现大范围的传动比变化。制造难度较高锥形结构使加工和装配精度要求高。

4.2锥齿轮的参数1锥角齿轮轴线与母线的夹角。2锥距从齿轮顶点到分锥母线上某点的距离。3模数锥齿轮通常使用外端模数。4齿数影响传动比和齿轮尺寸。

4.3锥齿轮的设计传动方案确定根据轴线位置和传动比要求选择合适的锥齿轮类型。基本参数计算计算锥角、模数、齿数等基本参数。几何尺寸确定计算齿轮的具体几何尺寸，如齿高、齿宽等。强度校核进行齿根弯曲强度和齿面接触强度的校核计算。

4.4锥齿轮的制造铣削法使用专用铣刀加工锥齿轮，适用于小批量生产。插齿法使用插刀加工，可加工各种类型的锥齿轮。展成法使用专用机床加工，效率高，精度好。研磨用于高精度锥齿轮的精加工。

第五章蜗轮蜗杆传动定义蜗轮蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的传动机构。特点可实现大传动比，自锁性好，运转平稳。应用广泛应用于减速机、升降机等需要大减速比的场合。

5.1蜗轮蜗杆传动的特点大传动比单级传动比可达100:1，甚至更高。自锁性能好在某些条件下，蜗轮不能带动蜗杆转动，具有自锁性。运转平稳啮合线长，接触面积大，运转平稳无冲击。垂直轴传动可实现相互垂直的两轴之