第四章齒輪傳動(dòng)

§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及應(yīng)用§4－2漸開線齒廓§4－3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介§4－5漸開線齒輪失效形式第四章齒輪傳動(dòng)§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及應(yīng)用齒輪傳動(dòng)應(yīng)用舉例齒輪傳動(dòng)應(yīng)用舉例一、齒輪傳動(dòng)的常用類型二、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)——利用齒輪副來傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。一、齒輪傳動(dòng)的常用類型§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)常用類型平面齒輪傳動(dòng)空間齒輪傳動(dòng)按輪齒方向按嚙合情況直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)相交軸齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)常用類型一、齒輪傳動(dòng)常用類型平面齒輪按輪齒方向直齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙二、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用1．傳動(dòng)比n1、n2——主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/minz1、z2——主、從動(dòng)輪齒數(shù)

齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。二、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用1．傳動(dòng)比n1、n2——主、從動(dòng)輪2．應(yīng)用特點(diǎn)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠傳遞的功率和圓周速度范圍較寬結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比傳動(dòng)效率高，使用壽命長維護(hù)簡便（1）優(yōu)點(diǎn)2．應(yīng)用特點(diǎn)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲齒輪安裝要求較高不能實(shí)現(xiàn)無極變速不適宜用在中心距較大的場合（2）缺點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲（2）缺點(diǎn)一、漸開線的形成三、漸開線齒輪嚙合特性§4－2漸開線齒廓一、漸開線的形成§4－2漸開線齒廓一、漸開線的形成

動(dòng)直線沿著一固定的圓作純滾動(dòng)時(shí)，此動(dòng)直線上任一點(diǎn)K的運(yùn)動(dòng)軌跡CK稱為漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，其半徑以rb表示，直線稱為漸開線的發(fā)生線。一、漸開線的形成動(dòng)直線沿著一固定的圓作純滾

漸開線齒輪——以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪。漸開線齒輪——以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸三、漸開線齒廓嚙合特性

能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定具有傳動(dòng)的可分離性三、漸開線齒廓嚙合特性能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介§4－3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算

一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱§4－3漸開線標(biāo)一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱齒輪上各部分名稱一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱齒輪上各部分名稱二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α

齒數(shù)z

模數(shù)m

齒頂高系數(shù)ha*

頂隙系數(shù)c*

二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α1．標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α（分度圓上為20度）

1．標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α（分度圓上為20度）2．齒數(shù)z

一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。3．模數(shù)m

齒距p除以圓周率π所得的商，即m＝p/π。

模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。2．齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。3．模數(shù)m齒距p除以圓周4．齒頂高系數(shù)ha*

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*＝1。ha=ha*m=m5．頂隙系數(shù)c*

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒c*＝0.25。

hf=(ha*+c*)m=1.25m4．齒頂高系數(shù)ha*我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*＝1。三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算名稱代號計(jì)算公式齒形角α標(biāo)準(zhǔn)齒輪為20°齒數(shù)z通過傳動(dòng)比計(jì)算確定模數(shù)m通過計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定齒厚ss=p/2=πm/2齒槽寬e

e=p/2=πm/2齒距pp=πm基圓齒距pbpb=pcosα=πmcosα齒頂高h(yuǎn)aha=ha*m=m三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算名稱代號計(jì)算公式齒名稱代號計(jì)算公式齒根高h(yuǎn)fhf=(ha*+c*)m=1.25m齒高h(yuǎn)h=ha+hf=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2)齒根圓直徑df

df=d-hf=m(z-2.5)基圓直徑

dbdb=dcosα標(biāo)準(zhǔn)中心距

aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2名稱代號計(jì)算公式齒根高h(yuǎn)fhf=(ha*+c*)m=1.2四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介直齒圓柱內(nèi)齒輪直齒圓柱內(nèi)齒輪傳動(dòng)四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介直齒圓柱內(nèi)齒輪直齒圓柱內(nèi)齒輪傳動(dòng)五、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件1．正確嚙合條件

模數(shù)相等（m1=m2）分度圓上的齒形角相等

(α1=α2)五、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條1．正確嚙合條件2．連續(xù)傳動(dòng)條件

前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。2．連續(xù)傳動(dòng)條件前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)三、齒輪齒條傳動(dòng)§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介

一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1．斜齒圓柱齒輪的形成直齒輪齒廓的形成一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1．斜齒圓柱齒輪的形成直齒輪齒廓的形成

旋向判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。旋向判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。應(yīng)滿足的條件：

大端端面模數(shù)相等大端齒形角相等二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。應(yīng)滿足的條三、齒輪齒條傳動(dòng)斜齒條直齒條三、齒輪齒條傳動(dòng)斜齒條直齒條齒條

齒輪的齒數(shù)增加到無窮多時(shí)，其圓心位于無窮遠(yuǎn)處，齒輪上的基圓、分度圓、齒頂圓等各圓成為基線、分度線、齒頂線等互相平行的直線，漸開線齒廓也變成直線齒廓，齒輪即演化成為齒條。齒條齒輪的齒數(shù)增加到無窮多時(shí)，其圓心位于無一、齒面點(diǎn)蝕二、齒面磨損三、齒面膠合四、齒面塑變五、輪齒折斷§4－5漸開線齒輪失效形式

失效——齒輪傳動(dòng)過程中，若輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，齒輪失去了正常的工作能力。一、齒面點(diǎn)蝕§4－5漸開線齒輪失效形式一、齒面點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。一、齒面點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕多發(fā)生在靠近節(jié)線的齒根面上。二、齒面磨損齒面磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。二、齒面磨損齒面磨損是開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式。三、齒面膠合高速和低速重載的齒輪傳動(dòng)，容易發(fā)生齒面膠合。三、齒面膠合高速和低速重載的齒輪傳動(dòng)，容易發(fā)生齒面膠合。四、塑性變形

當(dāng)齒輪的齒面較軟，在重載情況下，可能使表層金屬沿著相對滑動(dòng)方向發(fā)生局部的塑性流動(dòng)，出現(xiàn)塑性變形。四、塑性變形當(dāng)齒輪的齒面較軟，在重載情況下五、輪齒折斷

輪齒折斷是開式傳動(dòng)和硬齒面閉式傳動(dòng)的主要失效形式之一。五、輪齒折斷輪齒折斷是開式傳動(dòng)和硬齒面閉式本章小結(jié)

1．齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)。

2．漸開線性質(zhì)及漸開線齒輪嚙合特性。

3．漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱、基本參數(shù)、幾何尺寸計(jì)算及正確嚙合條件。

4．斜齒圓柱齒輪、直齒圓錐齒輪齒形特點(diǎn)及正確嚙合條件。

5．齒輪齒條傳動(dòng)的特點(diǎn)。

6．齒輪的失效形式、失效原因和預(yù)防措施。本章小結(jié)1．齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)。第四章齒輪傳動(dòng)

§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及應(yīng)用§4－2漸開線齒廓§4－3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介§4－5漸開線齒輪失效形式第四章齒輪傳動(dòng)§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及應(yīng)用齒輪傳動(dòng)應(yīng)用舉例齒輪傳動(dòng)應(yīng)用舉例一、齒輪傳動(dòng)的常用類型二、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)

齒輪傳動(dòng)——利用齒輪副來傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。一、齒輪傳動(dòng)的常用類型§4－1齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)常用類型平面齒輪傳動(dòng)空間齒輪傳動(dòng)按輪齒方向按嚙合情況直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)相交軸齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)常用類型一、齒輪傳動(dòng)常用類型平面齒輪按輪齒方向直齒圓柱齒輪傳動(dòng)外嚙二、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用1．傳動(dòng)比n1、n2——主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/minz1、z2——主、從動(dòng)輪齒數(shù)

齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。二、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用1．傳動(dòng)比n1、n2——主、從動(dòng)輪2．應(yīng)用特點(diǎn)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠傳遞的功率和圓周速度范圍較寬結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比傳動(dòng)效率高，使用壽命長維護(hù)簡便（1）優(yōu)點(diǎn)2．應(yīng)用特點(diǎn)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲齒輪安裝要求較高不能實(shí)現(xiàn)無極變速不適宜用在中心距較大的場合（2）缺點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲（2）缺點(diǎn)一、漸開線的形成三、漸開線齒輪嚙合特性§4－2漸開線齒廓一、漸開線的形成§4－2漸開線齒廓一、漸開線的形成

動(dòng)直線沿著一固定的圓作純滾動(dòng)時(shí)，此動(dòng)直線上任一點(diǎn)K的運(yùn)動(dòng)軌跡CK稱為漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，其半徑以rb表示，直線稱為漸開線的發(fā)生線。一、漸開線的形成動(dòng)直線沿著一固定的圓作純滾

漸開線齒輪——以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線為齒廓的齒輪。漸開線齒輪——以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸三、漸開線齒廓嚙合特性

能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定具有傳動(dòng)的可分離性三、漸開線齒廓嚙合特性能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介§4－3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算

一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱§4－3漸開線標(biāo)一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱齒輪上各部分名稱一、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱齒輪上各部分名稱二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α

齒數(shù)z

模數(shù)m

齒頂高系數(shù)ha*

頂隙系數(shù)c*

二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α1．標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α（分度圓上為20度）

1．標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α（分度圓上為20度）2．齒數(shù)z

一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。3．模數(shù)m

齒距p除以圓周率π所得的商，即m＝p/π。

模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。2．齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。3．模數(shù)m齒距p除以圓周4．齒頂高系數(shù)ha*

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*＝1。ha=ha*m=m5．頂隙系數(shù)c*

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒c*＝0.25。

hf=(ha*+c*)m=1.25m4．齒頂高系數(shù)ha*我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒ha*＝1。三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算名稱代號計(jì)算公式齒形角α標(biāo)準(zhǔn)齒輪為20°齒數(shù)z通過傳動(dòng)比計(jì)算確定模數(shù)m通過計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定齒厚ss=p/2=πm/2齒槽寬e

e=p/2=πm/2齒距pp=πm基圓齒距pbpb=pcosα=πmcosα齒頂高h(yuǎn)aha=ha*m=m三、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算名稱代號計(jì)算公式齒名稱代號計(jì)算公式齒根高h(yuǎn)fhf=(ha*+c*)m=1.25m齒高h(yuǎn)h=ha+hf=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2)齒根圓直徑df

df=d-hf=m(z-2.5)基圓直徑

dbdb=dcosα標(biāo)準(zhǔn)中心距

aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2名稱代號計(jì)算公式齒根高h(yuǎn)fhf=(ha*+c*)m=1.2四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介直齒圓柱內(nèi)齒輪直齒圓柱內(nèi)齒輪傳動(dòng)四、直齒圓柱內(nèi)齒輪簡介直齒圓柱內(nèi)齒輪直齒圓柱內(nèi)齒輪傳動(dòng)五、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件1．正確嚙合條件

模數(shù)相等（m1=m2）分度圓上的齒形角相等

(α1=α2)五、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條1．正確嚙合條件2．連續(xù)傳動(dòng)條件

前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。2．連續(xù)傳動(dòng)條件前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)三、齒輪齒條傳動(dòng)§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介

一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)§4－4其他齒輪傳動(dòng)簡介一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1．斜齒圓柱齒輪的形成直齒輪齒廓的形成一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1．斜齒圓柱齒輪的形成直齒輪齒廓的形成

旋向判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至右上升者為右旋，反之為左旋。旋向判別方法：將齒輪軸線垂直放置，輪齒自左至二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。應(yīng)滿足的條件：

大端端面模數(shù)相等大端齒形角相等二、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)以大端的參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。應(yīng)滿足的條三、齒輪齒條傳動(dòng)斜齒條直齒條三、齒輪齒條傳動(dòng)斜齒條直齒條齒條

齒輪的齒數(shù)增加到無窮多時(shí)，其圓心位于無窮遠(yuǎn)處，齒輪上的基圓、分度圓、齒頂圓等各圓成為基線、分度線、齒頂線等互相平行的直線