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《齿轮传动设计习题》PPT课件

课程简介1课程目标本课程旨在帮助学生掌握齿轮传动设计的理论和实践知识，并能够独立进行齿轮传动设计。2课程内容课程涵盖齿轮传动设计的各个方面，包括齿轮的基本理论、设计计算方法、强度校核、以及常见齿轮类型的应用。3课程考核课程考核方式包括课堂作业、期中考试和期末考试，通过综合评估学生的理论知识和实践能力。

课程大纲第一章绪论齿轮传动的基本概念，优缺点，分类以及应用第二章外圆柱齿轮设计外圆柱齿轮的几何参数，强度设计，尺寸计算第三章蜗杆传动设计蜗杆传动的几何参数，强度设计，尺寸计算第四章内圆柱齿轮设计内圆柱齿轮的几何参数，强度设计，尺寸计算

第一章绪论本节主要介绍齿轮传动的基本概念、分类、优缺点等，为后续的齿轮设计打下基础。

齿轮传动的优缺点优点传动效率高承载能力强运动平稳结构紧凑寿命长缺点制造精度要求高成本较高噪音较大润滑要求较高

齿轮传动的分类按齿轮的形状分类圆柱齿轮，圆锥齿轮，蜗杆齿轮按齿轮的轴线相对位置分类平行轴齿轮，相交轴齿轮，交错轴齿轮按齿轮的齿形分类直齿轮，斜齿轮，人字齿轮

常用的齿轮类型圆柱齿轮圆柱齿轮是最常见的齿轮类型之一，主要用于轴线平行的传动。锥齿轮锥齿轮用于轴线相交的传动，其特点是齿面为圆锥形。蜗杆齿轮蜗杆齿轮用于轴线相互垂直的传动，其特点是蜗杆和蜗轮齿数不同。

第二章外圆柱齿轮设计外圆柱齿轮最常见的齿轮类型之一，广泛应用于机械传动系统中。设计要点包括齿轮的几何参数、强度计算和尺寸确定。

外圆柱齿轮的基本几何参数模数齿轮的基本尺寸参数，决定齿轮的尺寸大小。齿数齿轮上的齿数，决定齿轮的传动比。齿顶高齿顶到分度圆的距离，影响齿轮的强度和寿命。齿根高分度圆到齿根圆的距离，影响齿轮的强度和抗弯能力。

外圆柱齿轮的强度设计弯曲强度考虑齿轮在弯曲载荷下的抗弯能力，确保齿轮不会因弯曲应力过大而断裂。接触强度分析齿轮接触面的应力和变形情况，防止齿轮因接触疲劳而失效。安全系数在强度设计中，引入安全系数来降低齿轮在实际工作中的风险，保证其可靠性和安全性。

外圆柱齿轮的接触强度设计接触强度是齿轮在啮合过程中，齿面之间发生接触应力而产生的强度。接触强度设计主要考虑齿轮的材料、齿形、齿宽等因素。接触强度设计需要进行计算，以确保齿轮在工作过程中不会发生疲劳失效。

外圆柱齿轮的弯曲强度设计弯曲强度公式σF=KF*(tF*m*ZF)/(b*y*fH)弯曲强度系数KF：弯曲强度系数，与齿形、材料等因素有关。强度计算软件常用的齿轮强度计算软件可以简化设计过程，提高效率。

外圆柱齿轮的尺寸计算1中心距根据齿数和模数计算2齿轮直径根据齿数和模数计算3齿轮宽度根据强度和接触强度计算

第三章蜗杆传动设计蜗杆传动是一种重要的传动形式，广泛应用于机械设备中。本章将介绍蜗杆传动的基本原理、设计方法和典型应用。基本参数蜗杆传动主要参数包括：模数、螺旋角、蜗杆头数、蜗轮齿数等。强度设计蜗杆传动的强度设计主要考虑蜗杆和蜗轮的弯曲强度和接触强度。

蜗杆传动的基本参数1模数蜗杆传动中，模数是指蜗杆齿轮的齿轮模数，也即蜗杆的螺纹模数。模数表示蜗杆齿轮的齿轮大小。2导程导程是指蜗杆螺纹上相邻两螺纹间的轴向距离，也即蜗杆齿轮的齿距。3蜗杆头数蜗杆头数是指蜗杆螺纹的螺旋线数，也即蜗杆齿轮的齿数。4蜗杆直径蜗杆直径是指蜗杆螺纹的中心直径，也即蜗杆齿轮的分度圆直径。

蜗杆传动的强度设计齿面强度齿面强度是指齿面所能承受的单位面积上的最大接触压力，是蜗杆传动强度设计的关键因素之一。齿根强度齿根强度是指齿根所能承受的弯曲应力，是蜗杆传动强度设计的另一重要因素。轴强度轴强度是指蜗杆传动中轴所能承受的扭矩，是保证蜗杆传动安全可靠的关键。

蜗杆传动的尺寸计算中心距根据蜗杆和蜗轮的模数和齿数计算中心距。蜗杆直径根据蜗杆的模数和齿数计算蜗杆直径。蜗轮直径根据蜗轮的模数和齿数计算蜗轮直径。蜗杆长度根据蜗杆的齿数和螺旋角计算蜗杆长度。

第四章内圆柱齿轮设计内圆柱齿轮内圆柱齿轮又称内齿轮，其齿形位于轮毂的内圆周上，与外圆柱齿轮相啮合。特点内齿轮具有结构紧凑，承载能力强，传动平稳等优点，广泛应用于各种机械传动系统中。

内圆柱齿轮的基本几何参数模数内圆柱齿轮的模数是指齿轮的齿高与齿数的比值，通常用字母m表示。齿数内圆柱齿轮的齿数是指齿轮上齿的个数，通常用字母z表示。齿顶圆直径内圆柱齿轮的齿顶圆直径是指齿轮齿顶圆的直径，通常用字母da表示。齿根圆直径内圆柱齿轮的齿根圆直径是指齿轮齿根圆的直径，通常用字母df表示。

内圆柱齿轮的强度设计齿根弯曲强度计算齿根弯曲应力，确保其不超过材料的许用弯曲应力。齿面接触强度计算齿面接触应力，确保其不超过材料的许用接触应力。齿轮疲劳强度考虑齿轮在循环载荷下的疲劳强度，进行疲劳寿命评估。