机械设计与分析基础课件：齿 轮.pptx

第一节概述;齿轮传动;齿轮传动;一、齿轮传动的特点及类型;一、齿轮传动的特点及类型;类型;类型;类型;类型;类型;类型;类型;类型;类型;类型;按工作条件不同分类：;第二节渐开线直齿圆柱齿轮;一、渐开线齿廓及其啮合特性;主、从动轮的齿廓E1、E2在点K啮合（接触）。;为避免两齿廓出现干涉或分离，υk1、υk2在公法线n-n上的分量必须相等。;即传动比i12与连心线O1O2被过齿廓接触点公法线分得的两线段长度成反比。;——齿廓啮合的基本定律;;③渐开线的形状取决于基圆的大小。;;3.渐开线齿廓的啮合特性;3.渐开线齿廓的啮合特性;（3）传力的平稳性;二、渐开线齿轮及基本参数和几何尺寸;二、渐开线齿轮及基本参数和几何尺寸;;（4）齿顶高系数ha*和顶隙系数c*;2.基本参数;3．渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸;例如：有一径节制齿轮，径节P=8（1/in），换算为模数，则m=25.4/8=3.175mm，即它约相当于模数为3mm的模数制齿轮。;第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动;一、正确啮合条件;若pb1pb2，则出现分离;由：;;二、连续传动条件;ε——齿轮传动重合度，常取ε=1.1～1.4。;三、正确安装条件

;ra1;四、齿轮齿条传动

;②齿轮的分度圆恒与节圆重合；齿条的分度线只有在标准安装时才与其节线重合。;第四节渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介;一、轮齿切制原理与方法;;;适用于：修配或单件生产以及精度要求不高的齿轮加工。;2.展成法;上述运动使刀具的渐开线齿廓在轮坯上包络出与其相共轭的渐开线齿廓。;（2）齿条插刀插齿;（3）齿轮滚刀滚齿;二、根切现象和最少齿数;用展成法加工标准齿轮时，避免根切的最少齿数为：;三、变位齿轮概念;将刀具相对轮坯中心向外移动一段距离xm，使其齿顶线不超过点N，即可避免根切。;由于刀具一样，变位齿轮的基本参数m、z、α与标准齿轮相同，故d、db与标准齿轮也相同，齿廓曲线取自同一条渐开线的不同段。;变位齿轮的应用：

可避免根切；

改善齿轮的传动性能；

提高齿轮传动的承载能力；

实现非标准中心距的传动；

修复因磨损而报废的标准齿轮等。;第五节齿轮传动的失效分析、计算准则和材料选择;一、主要失效形式;一、主要失效形式;一、主要失效形式;一、主要失效形式;（1）闭式软齿面齿轮传动;主要失效：轮齿折断。

按弯曲疲劳强度确定模数，并校核接触疲劳强度。;三、齿轮的常用材料;常用于高速、轻载及精度要求不高的齿轮传动中。

齿轮可用尼龙、夹布塑胶等非金属材料制作。;第六节标准直齿圆柱齿轮传动的工作能力计算;一、轮齿的受力分析和计算载荷;一、轮齿的受力分析和计算载荷;各力的大小为：;各力的方向是：;2.计算载荷;二、齿轮传动的强度计算;二、齿轮传动的强度计算;二、齿轮传动的强度计算;运用上述公式时，应注意以下几点：;2.齿根弯曲疲劳强度计算;m——齿轮的模数，mm；;根据悬臂梁弯曲强度计算方法，可得齿根弯曲疲劳强度计算公式，即：;2.齿根弯曲疲劳强度计算;2.齿根弯曲疲劳强度计算;三、齿轮主要参数对齿轮传动的影响;模数m的最小允许值应根据抗弯曲疲劳强度确定。在此前提下，宜取较小模数。;当齿轮减速传动时u=i；增速传动时u=1/i。;通常使小齿轮比大齿轮宽5~10mm。;解：;（2）确定计算准则，按齿根弯曲疲劳强度计算;齿轮相对于轴承非对称布置，两轮均为软齿面，并考虑直齿轮传动。;根据齿轮材料HT300及硬度220HBW查教材表7-11得：;对于开式传动，应将计算所得m加大10～15%，即：;解：（1）齿轮的材料及精度等级;（3）按齿面接触疲劳强度计算;④确定材料的弹性系数ZE;取较小值[σH]2和其它参数代入公式，可初算小齿轮分度圆直径d1为;①中心距a;③齿数z;⑤其它几何尺寸;⑥计算齿轮圆周速度υ;齿轮材料45钢，调质或正火，据此查表7-11得;③校核计算;一、斜齿圆柱齿轮传动的特点;一、斜齿圆柱齿轮传动的特点;一、斜齿圆柱齿轮传动的特点;斜齿轮齿廓间的接触线是与基圆柱轴线相交成βb的斜直线，在啮合过程中两轮齿由一端进入啮合，逐渐地过渡到另一端脱离，减小了冲击、振动和噪声，并提高了承载能力。在高速、大功率传动中应用十分广泛。;二、斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算;1．基本参数;