1、第6章 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)第一講：6.1 帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用課 題： 6.1.1 帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用 6.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握帶傳動(dòng)的類型、應(yīng)用2. 掌握帶傳動(dòng)工作原理及V帶標(biāo)準(zhǔn)、理解初拉力、工作拉力等概念教學(xué)重點(diǎn)：帶傳動(dòng)工作原理教學(xué)重點(diǎn)：帶傳動(dòng)工作原理教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示、實(shí)物圖片展示帶傳動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合教學(xué)內(nèi)容：6.1 帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用組成：帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪2及傳動(dòng)帶3組成。帶是撓性件，張緊在兩輪上，通過(guò)它將主動(dòng)輪1的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給從動(dòng)輪2。 圖6-1 帶傳動(dòng) 6.1.1 帶傳動(dòng)的類型和應(yīng)用分類： 摩擦帶傳動(dòng)：靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的。圖6

2、-1（a）。 嚙合帶傳動(dòng)：靠帶內(nèi)側(cè)的凸齒與帶輪外緣上的齒槽直接嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的，圖6-1（b）摩擦帶傳動(dòng)按傳動(dòng)帶的截面形狀可分為: 1.平帶傳動(dòng) 圖6-2（a），截面形狀為矩形，其工作面為內(nèi)表面。常用的平帶為橡膠帆布帶。平帶傳動(dòng)多用于高速和中心距較大的場(chǎng)合。 2.V帶傳動(dòng) 截面形狀為等腰梯形，其工作面為兩側(cè)面，圖6-2（b）。V帶與平帶相比，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，能傳遞較大的功率，且結(jié)構(gòu)緊湊，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣。 圖6-2 摩擦帶傳動(dòng)的類型 3.多楔帶傳動(dòng) 圖6-2（c），它是在平帶基體上由多根V帶組成的傳動(dòng)帶。多楔帶能傳遞的功率更大，且能避免多根V帶長(zhǎng)度不等而產(chǎn)生的傳力不均的缺點(diǎn)。故適用于傳遞功率

3、較大且要求結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。4.圓帶傳動(dòng) 橫截面為圓形，圖6-2（d）。常用于小功率傳動(dòng)，如儀表、縫紉機(jī)、牙科醫(yī)療器械等。6.1.2 帶傳動(dòng)的特點(diǎn) （1）彈性帶可緩沖吸振，故傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。（2）過(guò)載時(shí)，帶會(huì)在帶輪上打滑，從而起到保護(hù)其他傳動(dòng)件免受損壞的作用。（3）帶傳動(dòng)的中心距較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和維護(hù)較方便，且成本低廉。（4）由于帶與帶輪之間存在彈性滑動(dòng)，導(dǎo)致速度損失，傳動(dòng)比不穩(wěn)定，且傳動(dòng)效率較低。（5）帶為非金屬元件，故不宜用在酸、堿等惡劣工作環(huán)境下。第二講：6.2 帶傳動(dòng)的受力分析和應(yīng)力分析 6.3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比課 題： 6.2.1 帶傳動(dòng)的受力分析6.2.2 帶傳動(dòng)

4、的應(yīng)力分析6.3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)及受力分析2. 掌握帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析和彈性滑動(dòng)。教學(xué)重點(diǎn)：帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)、受力分析及應(yīng)力分析教學(xué)難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示彈性滑動(dòng)、應(yīng)力分布，實(shí)物圖片展示帶傳動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合教學(xué)內(nèi)容：6.2.1 帶傳動(dòng)的受力分析1.各力名稱： F0 ：稱為初拉力F1 ：稱為緊邊拉力F2 ：稱為松邊拉力 圖6-3 帶傳動(dòng)的受力分析 2.計(jì)算公式： 初拉力 F0 =1/2（F1 +F 2 ） （6-1）有效圓周力 F=F 1 -F 2 （6-2）帶傳動(dòng)所傳遞的功率為 P=Fv/1000 （6-3）歐拉公式 F 1/ F 2 =e

5、 f （忽略離心力） （6-4）F=2F0 /e f -1/ e f +1 （6-5）3打滑：當(dāng)帶傳動(dòng)的功率增加時(shí)，有效圓周力F也相應(yīng)地增大。對(duì)于一定的初拉力F0 來(lái)說(shuō)，當(dāng)傳遞的有效圓周力F超過(guò)摩擦力時(shí)，帶就開始在帶輪上全面滑動(dòng)。4影響帶所傳遞的圓周力F的因素有: （1）初拉力F 0 ： F與F 0 成正比，初拉力F 0 越大，F(xiàn)就越大。但F 0 過(guò)大會(huì)加劇帶的磨損，致使帶過(guò)快松弛，縮短其工作壽命。 （2）摩擦系數(shù)f ：f越大，摩擦力也越大，F(xiàn)就越大。V帶因用當(dāng)量摩擦系數(shù)f v 取代平帶的摩擦系數(shù)f（f v f），所以V帶傳遞能力遠(yuǎn)高于平帶。 （3）包角：F隨的增大而增大。由于大帶輪的包角2

6、大于小帶輪的包角1 ，故打滑首先發(fā)生在小帶輪上。一般要求1 120。 5帶傳動(dòng)在不打滑條件下所能傳遞的最大圓周力為 Fmax =F1（1-1/e f ） （6-6） 6.2.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 1.由緊邊拉力和松邊拉力產(chǎn)生的工作拉應(yīng)力 緊邊拉應(yīng)力 1 =F 1 /A 松邊拉應(yīng)力 2 =F2/ A 2.由離心力FC 產(chǎn)生的離心拉應(yīng)力C C =F C/A=qv 2 /A 3.由帶彎曲變形產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力b b =E h d/ d 4當(dāng)帶由緊邊繞入小帶輪時(shí)所受的應(yīng)力達(dá)到最大值 max =1 + C + b1 圖6-4 帶工作時(shí)的應(yīng)力分布情況 5帶的疲勞強(qiáng)度條件 max =1 +C +b1 （6-7）

7、6.3 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比 1.彈性滑動(dòng)：由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)，是帶傳動(dòng)固有的物理現(xiàn)象。 2帶的彈性滑動(dòng)率 =v 1 -v 2/ v 1 =d1 n1 -d2 n 2/ d 1 n 1 3帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i=n 1/ n 2 = d 2 / d 1 （1-） （6-8）4從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n 2 =n 1 d 1 （1-）/ d 2 （6-9） 第三講：6.4 V帶與V帶輪課 題： 6.4.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn) 6.4.2 普通V帶輪的結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)：1. 了解普通V帶的結(jié)構(gòu)2. 掌握普通V帶的尺寸標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)定義教學(xué)重點(diǎn)： 普通V帶的結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)： 普通V

8、帶的標(biāo)記教學(xué)內(nèi)容： 6.4.1 普通V帶的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)1普通V帶的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)普通V帶的橫截面結(jié)構(gòu)圖6-5，由抗拉體2、頂膠1、底膠3以及包布層4組成?？估w是承受載荷的主體，有圖6-5（a）的線繩結(jié)構(gòu)和圖6-5（b）的簾布結(jié)構(gòu)兩種。簾布結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高，線繩結(jié)構(gòu)柔韌性好，抗彎曲強(qiáng)度高。頂膠、底膠的材料為橡膠，包布層材料為橡膠帆布。 圖6-5 普通V帶的橫截面結(jié)構(gòu) 2普通V型號(hào)：普通V帶的截面尺寸按由小至大的順序分為Y、Z、A、B、C、D、E等七種型號(hào)。3相關(guān)概念：（1）節(jié)面、節(jié)寬： V帶產(chǎn)生彎曲變形。外層被拉長(zhǎng)，內(nèi)層被壓短，兩層之間存在一層既不伸長(zhǎng)又不縮短的中性層，稱為節(jié)面。節(jié)面的寬度稱為節(jié)寬。

9、（2）基準(zhǔn)直徑： V帶裝在帶輪上，和節(jié)寬相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑。（3）基準(zhǔn)長(zhǎng)度： V帶在規(guī)定的張緊力下，帶與帶輪基準(zhǔn)直徑相配處的周線長(zhǎng)度稱為基準(zhǔn)長(zhǎng)度。（4）普通V帶的標(biāo)記：由帶型、基準(zhǔn)長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)組成。例如，B型普通V帶，基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1400mm，其標(biāo)記為 B1400GB115441989 6.4.2 普通V帶輪的結(jié)構(gòu) 1.V帶輪的設(shè)計(jì)要求 （1）對(duì)鑄件的要求 截面尺寸均勻，遇有不均勻的情況，宜采用斜度、圓角來(lái)過(guò)渡壁厚適當(dāng)以保證鐵水充滿鑄型 分型面兩側(cè)要有拔模斜度，轉(zhuǎn)角處要有圓角，以免起模時(shí)損壞鑄型（2）對(duì)鍛件的要求形狀簡(jiǎn)單、體積較小，截面變化要盡量緩慢過(guò)渡，棱角和轉(zhuǎn)角處都要有足夠大的圓角

10、。2.帶輪的材料 普通V帶輪最常用的材料是灰鑄鐵當(dāng)帶的速度v25m.s時(shí)，可用HT150當(dāng)帶速v=2530m.s時(shí)，可用HT200當(dāng)v35m.s時(shí)，可用鑄鋼制造傳遞功率較小時(shí)，可用鑄鋁或工程塑料。3.帶輪的結(jié)構(gòu) V帶輪是由具有輪槽的輪緣（帶輪的外緣部分）、輪輻（輪緣與輪轂相連的部分）和輪轂（帶輪與軸相配的部分）三部分組成。 （1） 實(shí)心帶輪（S型）：圖6-6（a）（2） 腹板帶輪（P型）：如6-6（b）（3） 孔板帶輪（H型）：圖6-6（c）（4） 橢圓輪輻帶輪（E型）圖6-6（d） 圖6-6 V帶輪的典型結(jié)構(gòu) 第四講：6.5 V帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算課 題： 6.5.1 帶傳動(dòng)的失效形式

11、和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.5.2 單根V帶傳遞的功率教學(xué)目標(biāo)：1.掌握V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，了解帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)2.掌握普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和主要參數(shù)對(duì)傳動(dòng)性能的影響教學(xué)重點(diǎn)： V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)： V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示帶傳動(dòng)的張緊教學(xué)內(nèi)容： 6.5.1 帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由帶傳動(dòng)的工作情況分析可知，帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和帶的疲勞損壞。因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為在保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下，使帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 6.5.2 單根V帶傳遞的功率 是在載荷平穩(wěn)、特定帶長(zhǎng)、傳動(dòng)比i=1、包角1 =180的條件下，由試驗(yàn)得到的 單根V帶的基本額定功率P P 0 =（P

12、 0 +P 0 ）K KL （6-10）6.5.3 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)步驟： 1.確定計(jì)算功率P C P C =K A P （6-11） 2.選擇V帶的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，由圖6-7選擇V帶型號(hào)。 圖6-7 普通V帶的選型圖 3.確定兩帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 、dd2 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使 d d1 d dmin忽略彈性滑動(dòng)的影響 d d2 =d d1 n1 /n2 4.驗(yàn)算帶速v v=d1 n1/ 601000 （6-12） 5.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L d （1）先按下式初步確定中心距a 0 0.7（d d1 +d d2 ）a 0 2（d d1 +d d2 ） （6-13）（2）帶的

13、基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L 0 =2a0 +/2（d d1 +d d2）+（d d2 -d d1）2 4a0 （6-14）（3）實(shí)際中心距a aa 0 +L d -L 0/2 （6-15）6.驗(yàn)算小帶輪包角1 1 =180-d d2 -d d1/ a 57.3 （6-16）7.計(jì)算V帶根數(shù)z zP C/ P 0 = P C/（P 0 +P0 ）K KL （6-17）8.計(jì)算單根V帶的初拉力F 0 F 0 =500P C /zv（2.5/K -1）+qv 2 （6-18）9.計(jì)算作用在軸上的壓力F Q F Q =2zF 0 sin 1/ 2 （6-19） 10.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)完成后，需要繪制帶輪零件工作圖

14、。 第五講：6.6 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)課 題： 6.6.1 帶傳動(dòng)的張緊與調(diào)整6.6.2 帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握帶傳動(dòng)的張緊方法2. 帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)教學(xué)重點(diǎn)：帶傳動(dòng)的張緊方法教學(xué)難點(diǎn)：帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示帶傳動(dòng)的張緊教學(xué)內(nèi)容： 6.6 同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介6.6.1 同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 定義：同步帶傳動(dòng)由于帶與帶輪是靠嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力（見圖6-9），故帶與帶輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。特點(diǎn)：同步帶傳動(dòng)時(shí)的線速度可達(dá)50 m/s，傳動(dòng)比可達(dá)10，效率可達(dá)98 %。傳動(dòng)噪音比帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)小，耐磨性好，不需油潤(rùn)滑，壽命比摩擦帶長(zhǎng)。其主

15、要缺點(diǎn)是制造、安裝精度要求較高，成本較高。應(yīng)用：同步帶廣泛應(yīng)用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的中、小功率傳動(dòng)中，如家用電器、計(jì)算機(jī)、儀器及機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、化工、石油等機(jī)械中。 圖6-9 同步帶與同步帶傳動(dòng)6.6.2 同步帶的尺寸規(guī)格 同步帶型號(hào)分為最輕型MXL、超輕型XXL、特輕型XL、輕型L、重型H、特重型XH、超重型XXH七種。規(guī)定張緊力下，相鄰兩齒中心線的直線距離稱為節(jié)距，以p表示。節(jié)距是同步帶傳動(dòng)最基本的參數(shù)。當(dāng)同步帶垂直其底邊彎曲時(shí)，在帶中保持原長(zhǎng)度不變的周線稱為節(jié)線，節(jié)線長(zhǎng)以Lp表示。 6.6.3 同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 同步帶傳動(dòng)的主要失效形式是同步帶疲勞斷裂、帶齒的剪切和壓潰以及同步帶兩側(cè)邊和帶齒的

16、磨損。保證同步帶具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命是設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)的主要依據(jù)，因此同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)主要是限制單位齒寬的拉力，必要時(shí)才校核工作齒面的壓力。6.7 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù) 6.7.1 帶傳動(dòng)的張緊與調(diào)整張緊的方法：1.調(diào)整中心距 （1）定期張緊： 一般通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)整中心距，以達(dá)到重新張緊的目的。圖6-9（a）的滑道式適用于水平的傳動(dòng)場(chǎng)合，圖6-9（b）的擺架式適用于傾斜的傳動(dòng)場(chǎng)合。 （2）自動(dòng)張緊： 圖6-9（c），將裝有帶輪的電動(dòng)機(jī)安裝在擺架上，利用電動(dòng)機(jī)的自重，使帶輪隨同電動(dòng)機(jī)繞固定軸擺動(dòng)，以自動(dòng)保持張緊力。 2.采用張緊輪 當(dāng)中心距不便調(diào)整時(shí)，可采用張緊輪裝置重新張緊。圖6-

17、10。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則應(yīng)靠近小輪，這樣可以增加小輪的包角，提高帶的工作能力。 圖6-10 帶傳動(dòng)的張緊裝置6.7.2 帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù) （1）安裝V帶時(shí)，首先縮小中心距，將V帶套入輪槽中，再按初拉力進(jìn)行張緊。使用前，最好預(yù)先拉緊一段時(shí)間后再使用。同組使用的V帶應(yīng)型號(hào)相同、長(zhǎng)度相等，不同廠家生產(chǎn)的V帶或新舊V帶不能同組使用。（2）安裝時(shí)兩輪軸線必須平行，且兩帶輪相應(yīng)的V型槽的對(duì)稱平面應(yīng)重合，誤差不得超過(guò)20，圖6-11。否則將加劇帶的磨損，甚至使帶從帶輪上脫落。 圖6-11 張緊輪裝置圖 圖6-12 帶輪安裝的位置 （3）帶傳動(dòng)裝置的外面應(yīng)加防護(hù)罩，以保證安全，防止帶與酸、堿或油接觸而腐蝕傳

18、動(dòng)帶。傳動(dòng)帶不宜在陽(yáng)光下暴曬，以免變質(zhì)，其工作溫度不宜超過(guò)60。 （4）帶傳動(dòng)不需潤(rùn)滑，禁止往帶上加潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，應(yīng)及時(shí)清理帶輪槽內(nèi)及傳動(dòng)帶上的油污。（5）如果帶傳動(dòng)裝置較長(zhǎng)時(shí)間不用，應(yīng)將傳動(dòng)帶放松。第六講：6.8 鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)介課 題： 6.8.1 鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)、分類及應(yīng)用 6.8.2 滾子鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)6.8.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性6.8.4 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇教學(xué)目標(biāo)：1. 了解滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、失效形式2. 掌握滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和主要參數(shù)的合理選擇教學(xué)重點(diǎn)： 滾子鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)教學(xué)方法： 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)內(nèi)容： 6.8.1 鏈傳動(dòng)的組成、特點(diǎn)、分類及應(yīng)用 1鏈傳動(dòng)

19、的組成：圖6-13所示，鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪1、從動(dòng)鏈輪2和繞在鏈輪上的鏈條3組成。通過(guò)鏈條與鏈輪輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 圖6-13 鏈傳動(dòng) 2 鏈傳動(dòng)特點(diǎn)：（1）鏈傳動(dòng)能得到準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳遞的功率較大，低速時(shí)能傳遞較大的圓周力。（2）鏈傳動(dòng)可在高溫、油污、潮濕、日曬等惡劣環(huán)境下工作，但不能保證恒定的瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比。（3）鏈的單位長(zhǎng)度重量較大，工作時(shí)有周期性的動(dòng)載荷和嚙合沖擊，引起噪聲。（4）鏈節(jié)的磨損會(huì)造成節(jié)距加長(zhǎng)，甚至使鏈條脫落，速度高時(shí)，尤為嚴(yán)重，同時(shí)急速反向性能差，不能用于高速。3 鏈傳動(dòng)適用場(chǎng)合：鏈傳動(dòng)適用于中心距較大的兩平行軸間的低速傳動(dòng)或多根軸線的傳動(dòng)。4 鏈傳動(dòng)的分

20、類：傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。常用的傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)鏈有齒形鏈（圖6-14）和滾子鏈（圖6-15）兩種。 圖6-14 齒形鏈 圖6-15 滾子鏈 6.8.2 滾子鏈的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn) 1.滾子鏈的結(jié)構(gòu) 圖6-14，滾子鏈由內(nèi)鏈板1、外鏈板2、套筒3、銷軸4和滾子5組成。 圖6-16 雙排滾子鏈（1）滾子鏈的適用場(chǎng)合：雙排滾子鏈（圖6-16）或多排滾子鏈適用于傳遞功率較大的場(chǎng)合。但實(shí)際運(yùn)用中排數(shù)不宜過(guò)多，一般不超過(guò)4，以免各排受載不均勻。（2）滾子鏈的接頭形式鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)來(lái)表示。鏈節(jié)數(shù)通常取偶數(shù)，當(dāng)鏈條連成環(huán)形時(shí)，正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接頭處可用開口銷或彈簧夾鎖緊，圖6-17（a）、圖6-17（b

21、）。若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則需采用過(guò)渡鏈節(jié)，圖6-17（c）所。 圖6-17滾子鏈的接頭形式 2.滾子鏈的標(biāo)準(zhǔn) 滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，分為A、B兩個(gè)系列。鏈節(jié)距：兩滾子軸線間的距離稱為鏈節(jié)距，用p表示。滾子鏈的標(biāo)記方法鏈號(hào)排數(shù)整鏈鏈節(jié)數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。例如:A系列滾子鏈，節(jié)距為12.7mm，單排，鏈節(jié)數(shù)為86標(biāo)記方法 08A186 GB1243.119836.8.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 1鏈條的平均速度 v=z1 pn1/ 601000=z 2 pn 2/ 601000 （6-20）2鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比i 12 =n1/ n2 =z 2 z1 （6-21）6.8.4 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇1.齒數(shù)z 1 、z

22、2 和傳動(dòng)比i （1）小鏈輪的最少齒數(shù)，一般取z min 17。低速時(shí)，可少至9。z 1 也不可過(guò)大而使傳動(dòng)尺寸增大。（2）大鏈輪齒數(shù)，z 2 =iz 1 ，應(yīng)使z 2 z max =120。z 2 過(guò)多，則磨損后的鏈易從鏈輪上脫落。2.鏈的節(jié)距p 在一定條件下，p越大，承載能力越高、振動(dòng)和噪聲也越大。應(yīng)盡量選用節(jié)距較小的單排鏈。高速、大功率時(shí)，可選用小節(jié)距多排鏈。3.中心距a和鏈節(jié)數(shù)L p 最大中心距a max =80p，最小中心距應(yīng)保證小鏈輪包角不小于120。 鏈條的長(zhǎng)度常用鏈節(jié)數(shù)Lp 表示，鏈長(zhǎng)總長(zhǎng)L=pL p 。根據(jù)選定的Lp 可計(jì)算理論中心距a 0 ，實(shí)際中心距a應(yīng)略小于理論中心距a

23、 0。4.鏈輪實(shí)心式：圖6-19（a）小直徑的鏈輪可制成?？装迨剑簣D6-19（b）中等直徑可制成。組合式：大直徑的鏈輪可制成，圖6-18（c）（焊接式）和圖6-18（d）（螺栓聯(lián)接）。圖6-18輪的結(jié)構(gòu) 圖6-19滾子鏈鏈輪的端面齒形常用的鏈輪材料：碳素鋼（如Q235、Q275、45、ZG310570等）、灰鑄鐵（如HT200）等，重要的鏈輪可采用合金鋼。 第7章 齒輪傳動(dòng)第一講： 7.1 齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn)課 題： 7.1.1 齒輪傳動(dòng)的類型 7.1.2 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 教學(xué)目標(biāo)：掌握齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)的類型教學(xué)重點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)的類型教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示各種齒輪傳動(dòng) 教學(xué)內(nèi)容：7.1.1

24、 齒輪傳動(dòng)的類型 齒輪傳動(dòng)按兩輪軸線的相對(duì)位置和齒向具體分類，圖7-1。 圖7-1 齒輪傳動(dòng)的分類 7.1.2 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 1.齒輪傳動(dòng)主要有以下優(yōu)點(diǎn):（1）適用的圓周速度和功率范圍廣，效率高;（2）能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定;（3）工作可靠且壽命長(zhǎng);（4）可以傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。2.齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)如下: （1）制造、安裝精度要求較高，故成本高;（2）精度低時(shí)噪音大，是機(jī)器的主要噪聲源之一;（3）不宜用作軸間距過(guò)大的兩軸之間的傳動(dòng)。 第二講：7.2 漸開線的形成和基本性質(zhì)課 題： 7.2.1 漸開線的形成和性質(zhì)7.2.2 漸開線方程教學(xué)目標(biāo)：1. 理解漸開線的特性2. 掌握漸開線

25、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)： 漸開線的特性教學(xué)難點(diǎn)： 漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容： 7.2.1 漸開線的形成和性質(zhì) 1.概念：（1）漸開線、基圓、發(fā)生線：圖7-2，一直線n-n沿半徑為r b 的圓周做純滾動(dòng)，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。這個(gè)圓稱為漸開線的基圓，直線n-n稱為漸開線的發(fā)生線。（2）展角：漸開線上任一點(diǎn)K的向徑rK與起始點(diǎn)A的向徑間的夾角K 稱為漸開線在K點(diǎn)的展角。 圖7-2 漸開線的形成 圖7-3 不同基圓的漸開線比較 2漸開線的性質(zhì)：（1）發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)，即NK=AN。（2）漸開線上任一點(diǎn)的法線必與基圓相切。同時(shí)漸開線上離基圓越

26、遠(yuǎn)的點(diǎn)，因曲率半徑越大，漸開線就越平直。 （3）漸開線的形狀取決于基圓的大小?；鶊A大小不同，漸開線的形狀也不同，圖7-3。當(dāng)基圓半徑無(wú)窮大時(shí)，漸開線就成為垂直于發(fā)生線N 3 K的一條直線。（4）基圓內(nèi)無(wú)漸開線。7.2.2 漸開線方程1.壓力角： 圖7-2，當(dāng)以此漸開線作為齒輪的齒廓在K點(diǎn)嚙合時(shí)，齒廓上K點(diǎn)所受的正壓力方向（即法線NK方向）與K點(diǎn)速度方向線（垂直于OK方向）之間所夾的銳角稱為漸開線在K點(diǎn)的壓力角，用K 表示。2.漸開線極坐標(biāo)方程為：rK =rb /cos K K =inv K =tan K -K （7-1） 又因?yàn)?cosK =rb/r K （7-2）由此可知漸開線上各點(diǎn)的壓力角

27、不同。離基圓越遠(yuǎn)的點(diǎn)，壓力角越大，漸開線在基圓上點(diǎn)的壓力角為零。第三講 7.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸課 題： 7.3.1 直齒圓柱齒輪各部分名稱和符號(hào)7.3.2 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算7.3.3 漸開線直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度和固定弦齒厚教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 2. 理解漸開線直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度和固定弦齒厚教學(xué)重點(diǎn)：漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)：模數(shù)、公法線和固定弦齒厚教學(xué)方法：利用動(dòng)畫演示齒輪傳動(dòng)教學(xué)內(nèi)容： 7.3.1 直齒圓柱齒輪各部分名稱和符號(hào)齒數(shù)：圓上均勻分布的輪齒總數(shù)，用z表示。齒寬：沿的軸

28、向長(zhǎng)度，用b表示。 圖7-4 齒輪各部分的名稱和符號(hào) 齒頂圓：所輪齒頂部的圓，其半徑用r a 表示。齒根圓：所有齒槽底部的圓，其半徑用rf 表示。齒厚：半徑為r K 的圓周上，同一輪齒兩側(cè)齒廓間的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒厚，用s K 表示。齒槽寬：相兩齒之間的空間稱為齒槽。在半徑為r K 的圓周上，相鄰兩齒反向齒廓間的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒槽寬，用e K 表示。齒距：半徑為r K的圓周上，相鄰兩齒同向齒廓間的弧長(zhǎng)稱為該圓上的齒距，用p K 表示。且 pK =sK +eK 齒條的齒廓是直線，同側(cè)齒廓相互平行，故不論在分度線上、齒頂線上還是在與分度線相互平行的其他直線上，其齒距均相等，圖7-4（c）。分度圓

29、：計(jì)算齒輪各部分尺寸，在齒頂圓與齒根圓之間選定一個(gè)圓作為計(jì)算基準(zhǔn)，這個(gè)圓稱為齒輪的分度圓，其直徑用d表示。齒頂高：分圓與齒頂圓之間的徑向距離，用ha 表示。齒根高：分圓與齒根圓之間的徑向距離，用hf 表示。全齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，用h表示，顯然h=h a +hf 。 7.3.2 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算1.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)（1）模數(shù) 為了便于計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，把分度圓上的p與比值p/人為地規(guī)定成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，用m表示，并稱之為齒輪的模數(shù)。即m=p/，單位為mm。（2）壓力角為了便于設(shè)計(jì)、制造和互換使用，將分度圓上的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定=20。分度

30、圓上的壓力角就是通常所說(shuō)的齒輪的壓力角。而對(duì)于齒條，齒廓上各點(diǎn)的壓力角均相同，且等于齒廓的傾斜角（取標(biāo)準(zhǔn)值20），也稱為齒形角，圖7-4（c）。 分度圓：是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。（3）齒數(shù) 因 db =dcos=mzcos 結(jié)論：只有m、z、都確定了，齒輪的基圓直徑db 才能確定，同時(shí)漸開線的形狀亦才確定。m、z、是決定輪齒漸開線形狀的三個(gè)基本參數(shù)。當(dāng)m、不變時(shí)，z越大，基圓越大，漸開線越平直。當(dāng)z時(shí)，db ，漸開線變成直線，齒輪則變成齒條，此時(shí)，齒輪上的齒頂圓、齒根圓、分度圓分別成為齒頂線、齒根線和分度線。（4）齒頂高系數(shù)h *a 和頂隙系數(shù)c * ha =h *a m hf

31、=（h *a +c * ）m h=（2h *a +c * ）mh *a 稱為齒頂高系數(shù)，c * 稱為頂隙系數(shù)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)于正常齒制，h *a =1，c * =0.25對(duì)于短齒制，h *a =0.8，c * =0.3。結(jié)論：為了保證在一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪的齒頂圓與另一個(gè)齒輪的齒根圓之間具有一定的徑向間隙，此間隙稱為頂隙，用c表示，c=c* m。2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：分度圓上的齒厚s等于齒槽寬e，且齒頂高和齒根高及m、h *a 、c * 均為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪。見表7-3 徑節(jié)制：即以徑節(jié)作為計(jì)算齒輪幾何尺寸的主要基本參數(shù)。徑節(jié)是齒數(shù)z與分度圓直徑（單位in）之比，用D

32、P表示，即DP=z/d=/p（1/in）模數(shù)與徑節(jié)之間互為倒數(shù)關(guān)系，m=25.4/DP。7.3.3 漸開線直齒圓柱齒輪公法線長(zhǎng)度和固定弦齒厚 在齒輪檢驗(yàn)與加工過(guò)程中，需要測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度或固定弦齒厚。 圖7-5 公法線長(zhǎng)度 1.公法線長(zhǎng)度 圖7-5，A、B兩點(diǎn)間的距離稱為被測(cè)齒輪跨k個(gè)齒的公法線長(zhǎng)度，以W k 表示。由于AB是漸開線上A、B兩點(diǎn)的法線，所以AB必與基圓相切。 W k =（k-1）p b +s b （7-3）W k -W k-1 =p b =mcos （7-4）W k 的計(jì)算公式為Wk =mcos（k-0.5）+zinv （7-5）合理的跨齒數(shù)k的計(jì)算公式為 k=z180+0.

33、5 （7-6） 2.固定弦齒厚與固定弦齒高固定弦齒厚sc ：指標(biāo)準(zhǔn)齒條的齒廓與齒輪齒廓對(duì)稱相切時(shí)，兩切點(diǎn)之間的距離。圖7-6的AB。計(jì)算式為 sc =m2cos 2 （1）固定弦齒高：指齒頂?shù)焦潭ㄏ褹B的距離稱為固定弦齒高，圖7-6。以hc 表示。計(jì)算式為h c =m（h *a -8sin2） （2） 當(dāng)=20、h *a =1時(shí)，（1）、（2）兩式可寫為 s c =1.387m h c =0.7476m （7-7） 圖7-6 固定弦齒厚和固定弦齒高 第四講： 7.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)課 題： 7.4.1 漸開線齒廓嚙合特性7.4.2 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件7.4.3 漸開

34、線齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件及重合度7.4.4 齒輪傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合和標(biāo)準(zhǔn)中心距教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件，理解重合度2.了解漸開線齒輪的無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)教學(xué)重點(diǎn)：漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件及重合度教學(xué)難點(diǎn)：重合度定義教學(xué)方法：多媒體 利用動(dòng)畫演示一對(duì)輪齒嚙合過(guò)程及連續(xù)傳動(dòng)條件教學(xué)內(nèi)容： 7.4.1 漸開線齒廓嚙合特性1.瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定 圖7-7 漸開線齒輪的嚙合（1）瞬時(shí)的傳動(dòng)比為 i12 =1/2 =O2 Kcos K2/O1Kcos K1 =O2N2/O1N1 =rb2/ rb1 =常數(shù) （7-8）由于漸開線的基圓半徑rb1 、rb2 不變，且K點(diǎn)為任意點(diǎn)，所以漸開線齒廓

35、在任意點(diǎn)K嚙合時(shí)，兩輪的瞬時(shí)傳動(dòng)比都等于基圓半徑的反比，故瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。（2）節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓：公法線N1 N2 與連心線O1 O 2 的固定交點(diǎn)P稱為節(jié)點(diǎn)。分別以O(shè)1 、O2 為圓心，過(guò)節(jié)點(diǎn)P所作的圓稱為節(jié)圓。 則傳動(dòng)比可為i 12 = 1/ 2 =O 2 N 2/ O 1 N 1 =O 2 P/ O 1 P=r 2 /r 1 （7-9）（3）結(jié)論： 由于一對(duì)節(jié)圓的圓周速度相等，所以齒輪嚙合時(shí)兩節(jié)圓在做純滾動(dòng)。 節(jié)圓是一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)出現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)以后才存在的，單個(gè)齒輪不存在節(jié)點(diǎn)，也就不存在節(jié)圓。 如果兩輪的中心O1 、O 2 發(fā)生改變，兩輪節(jié)圓的大小也將隨之改變。 齒輪傳動(dòng)中，齒廓在除節(jié)點(diǎn)外的其他點(diǎn)

36、上，沿公切線上的分速度并不相等，故兩齒廓沿切向必將產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，且嚙合點(diǎn)K離節(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn)，滑動(dòng)速度越大。 2.中心距可分性 因漸開線齒輪的傳動(dòng)比等于兩輪基圓半徑的反比。齒輪在加工完成后，基圓半徑就確定了。當(dāng)兩輪的中心距由于制造、安裝的誤差以及在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中軸的變形、軸承的磨損等原因，使得實(shí)際值與設(shè)計(jì)值有所偏差時(shí)，也不會(huì)改變傳動(dòng)比。漸開線齒輪傳動(dòng)的這一特性稱為中心距可分性。3.嚙合角和傳力方向恒定 嚙合線：由圖7-7可知：N 1 N 2 線是兩齒廓嚙合點(diǎn)的軌跡，N1N2 線叫做漸開線齒輪傳動(dòng)的嚙合線。嚙合角：嚙合線N1N2與兩輪節(jié)圓公切線t-t之間所夾的銳角稱為嚙合角，用表示。壓力角：嚙合角在數(shù)值上等

37、于漸開線在節(jié)圓處的壓力角。結(jié)論：由于N1 N2 位置固定，因此嚙合角恒定。嚙合線N 1 N 2 又是嚙合點(diǎn)的公法線，而齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)其正壓力是沿公法線方向的，故齒廓間的正壓力方向（即傳力方向）恒定。7.4.2 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件 要使兩齒輪正確嚙合，它們的相鄰兩齒同側(cè)齒廓在嚙合線上的長(zhǎng)度（稱為法向齒距pn ）必須相等，即p n1 =p n2 。所以有 m 1 cos 1 =m2 cos 2 由于漸開線齒輪的模數(shù)和壓力角均為標(biāo)準(zhǔn)值，所以兩輪的正確嚙合條件為m1 =m 2 =m 1 = 2 =即：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等。圖7-8 漸開線齒輪的正確嚙合條件7.4.3 漸開線齒輪連

38、續(xù)傳動(dòng)條件及重合度1實(shí)際嚙合線 圖7-9（a）為一對(duì)漸開線齒輪嚙合的情況。一對(duì)輪齒的嚙合點(diǎn)實(shí)際所走過(guò)的軌跡只是嚙合線N1 N2 上的一段B1B2 ，稱為實(shí)際嚙合線，2理論嚙合線段嚙合線N1 N 2 是理論上可能的最長(zhǎng)嚙合線段，稱為理論嚙合線段。N1 、N2 稱為嚙合極限點(diǎn)。 圖7-9 漸開線齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件3重合度：B1 B2 與pb 的比值 稱為齒輪傳動(dòng)的重合度。4齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件為： =B1 B2/ pb 1 圖7-10 =1.3的含義 5重合度的含義：（1）理論上 =1，就能保證一對(duì)齒輪連續(xù)傳動(dòng)。但由于齒輪制造和安裝誤差以及輪齒變形等原因，實(shí)際中應(yīng)使 1。 （2）齒輪傳動(dòng)的重合度大小，

39、實(shí)質(zhì)上表明同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)與嚙合持續(xù)的時(shí)間比例。圖7-10。 =1.3表明在齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)基圓齒距的時(shí)間內(nèi)有30%的時(shí)間是雙齒嚙合，70%的時(shí)間是單齒嚙合。 （3）齒輪傳動(dòng)的重合度越大，就意味著同時(shí)參與嚙合的輪齒越多。每對(duì)輪齒的受載就小，因而也就提高了齒輪傳動(dòng)的承載能力。故 是衡量齒輪傳動(dòng)質(zhì)量的指標(biāo)之一。 7.4.4 齒輪傳動(dòng)的無(wú)側(cè)隙嚙合和標(biāo)準(zhǔn)中心距 1.外嚙合傳 （1）標(biāo)準(zhǔn)安裝：在齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，要求相互嚙合的兩輪中一輪節(jié)圓的齒槽寬與另一輪節(jié)圓的齒厚相等，即=e 1 -s 2 =0。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪只有分度圓上的齒厚等于齒槽寬，s=e=m2。所以若要保證無(wú)側(cè)隙嚙合，只有節(jié)圓與分度圓重合。此時(shí)

40、，e 1= s 2= e 2 =s 2 =m/2r 1= r 1 r 2= r 2 = 這種安裝稱為標(biāo)準(zhǔn)安裝（2）標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距 a=r1+r 2=r 1 +r 2 =12m（z1 +z 2）（3）標(biāo)準(zhǔn)頂隙： 由圖7-11（a）可知，標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，兩輪在徑向方向的間隙為c，稱為標(biāo)準(zhǔn)頂隙。 圖7-11 外嚙合齒輪傳動(dòng)（4）非標(biāo)準(zhǔn)安裝：由于齒輪的制造和安裝的誤差、軸的受載變形以及軸承磨損等原因，兩輪的實(shí)際中心距a往往與標(biāo)準(zhǔn)中心距a不相等，這種安裝稱為非標(biāo)準(zhǔn)安裝。圖7-11（b）為aa的情況，這時(shí)兩輪的分度圓不再相切而分離，節(jié)圓與分度圓亦不再重合。此時(shí)r1r1 ，r 2r 2 ，（5）

41、非標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)兩輪中心距與嚙合角的關(guān)系： a=r 1+r2=r b1 /cos+r b2/ cos=（r 1 +r 2）cos/ cos=a coscos即 acos=acos （7-10） 2.齒輪齒條嚙合 圖7-12，齒輪齒條嚙合時(shí)，相當(dāng)于齒輪的節(jié)圓與齒條的節(jié)線做純滾動(dòng)。 圖7-12 齒輪齒條嚙合結(jié)論：齒輪與齒條標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，嚙合角等于齒輪分度圓的壓力角，也等于齒條的齒形角。不論是否標(biāo)準(zhǔn)安裝，齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與節(jié)圓重合，嚙合角恒等于齒形角（也就是齒輪分度圓的壓力角）。非標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，齒條的節(jié)線與分度線是不重合的。 第五講：7.5 漸開線齒輪的切制原理與根切現(xiàn)象課 題：7.5.1 漸開線齒輪的切制

42、原理 7.5.2 漸開線齒輪的根切現(xiàn)象及最少齒數(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解漸開線齒輪的加工方法2.理解漸開線齒廓的根切現(xiàn)象3.掌握標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)教學(xué)重點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的最少齒數(shù)教學(xué)難點(diǎn)：展成法加工齒輪原理教學(xué)方法：多媒體 （車間加工錄像 加工動(dòng)畫）教學(xué)內(nèi)容： 7.5.1 漸開線齒輪的切制原理1.仿形法 （1）概念：仿形法是利用成形刀具的軸向剖面形狀與齒輪齒槽形狀一致的特點(diǎn)，在普通銑床上用銑刀直接在齒輪毛坯上加工出齒形的方法，圖7-13。（2）刀具：常用的刀具有盤狀銑刀（圖7-13（a）和指狀銑刀（圖7-13（b）兩種。 圖7-13 仿形法加工齒輪 （3）特點(diǎn)：用這種方法加工出來(lái)的齒輪齒廓通常是近似

43、的，而且分度的誤差也會(huì)影響齒輪的精度，并且加工也不連續(xù)。因此，生產(chǎn)效率低，精度差，但加工方法簡(jiǎn)單，不需要齒輪加工專用機(jī)床，成本低，所以常用在修配或精度要求不高的小批量生產(chǎn)中。 2.范成法 （1）概念：范成法是利用一對(duì)齒輪（或齒輪與齒條）嚙合時(shí)，兩輪齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)切制輪齒的加工方法。（2）刀具：常用的刀具有齒輪插刀、齒條插刀和齒輪滾刀，圖7-14。（3）特點(diǎn)：用此方法加工齒輪，只要刀具和被加工齒輪的模數(shù)m和壓力角相等，則不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來(lái)加工。這給生產(chǎn)帶來(lái)很大的方便，故范成法得到廣泛應(yīng)用。 圖7-14 范成法切制齒輪 7.5.2 漸開線齒輪的根切現(xiàn)象及最少齒

44、數(shù) 1.根切現(xiàn)象 用范成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過(guò)理論嚙合極限點(diǎn)N1時(shí)，切削刃會(huì)把齒輪齒根附近的漸開線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切，圖7-15中的虛線。 2.最少齒數(shù) 由上述可知，若要避免在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)產(chǎn)生根切，在保證刀具的分度線與輪坯分度圓相切的前提下，還必須使刀具的齒頂線不超過(guò)N 1 點(diǎn)（圖7-16），即 z min =2h*a/ sin 2 （7-11）當(dāng)=20、h *a =1時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最少齒數(shù)z min =17。 圖7-15 輪齒的根切現(xiàn)象及變位齒輪的切制 圖7-16 避免根切的條件第六講：7.6 變位齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介課 題： 1.變位齒輪及最小變

45、位系數(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解變位齒輪的概念 2.掌握變位齒輪的類型教學(xué)重點(diǎn)：變位齒輪的概念教學(xué)內(nèi)容：7.6 變位齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介1.變位齒輪及最小變位系數(shù)（1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪不足之處： （1）結(jié)構(gòu)不夠緊湊。因受根切限制，齒數(shù)不得小于z min ，這就限制了齒輪結(jié)構(gòu)尺寸不能太小。 （2）難以湊配中心距。因標(biāo)準(zhǔn)中心距為a=m2（z 1 +z 2 ），當(dāng)實(shí)際中心距aa時(shí)，雖然能安裝，但將產(chǎn)生較大的齒側(cè)間隙，必將產(chǎn)生沖擊和噪聲。而且 也要降低，影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。（3）承載能力較低。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)時(shí)，在相同條件下，小齒輪比大齒輪容易破壞。因此，大齒輪輪齒抗彎能力不能充分發(fā)揮出來(lái)，達(dá)不到等強(qiáng)度的要求，限制了大齒輪的承

46、載能力。（2）變位齒輪：圖7-15，改變刀具與輪坯相對(duì)位置后切制出來(lái)的齒輪稱為變位齒輪。（3）變位量：刀具由標(biāo)準(zhǔn)位置（刀具分度線與被切齒輪分度圓相切處）沿徑向移動(dòng)的距離xm稱為變位量。（4）正變位：刀具遠(yuǎn)離輪心的變位稱為正變位，x0。（5）負(fù)變位：刀具移近輪心的變位稱為負(fù)變位，x0。結(jié)論：無(wú)論刀具正變位還是負(fù)變位，被切齒輪的齒距、模數(shù)、 壓力角都將和刀具分度線上的數(shù)值相等，且為標(biāo)準(zhǔn)值。 圖7-17 標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪比較（6）最小變位系數(shù)x min： x min =h *a z min -z /z min （7-12） 當(dāng)=20，h *a =1時(shí) xmin =17-z 17 （7-13） 結(jié)論

47、： 被加工齒輪的齒數(shù)zz min 時(shí)，x min 為負(fù)值，說(shuō)明該齒輪在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪或負(fù)變位齒輪（刀具移距|x min m|）時(shí)，均不會(huì)發(fā)生根切。 2.變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合角和中心距 inv=2（x 1 +x 2）tanz1 +z2 +inv （7-14）結(jié)論：（1）若x 1 +x 2 =0，則=，兩輪節(jié)圓與分度圓重合，實(shí)際中心距等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，即a=a;（2）若x 1 +x 2 0，則，兩輪節(jié)圓與分度圓不重合，這時(shí)實(shí)際中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，即aa，即acos=acos。變位齒輪傳動(dòng)（x 1 +x 2 0）當(dāng)實(shí)際中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，也能保證無(wú)側(cè)隙嚙合。利用這一特點(diǎn)可以湊配中心距。

48、3.變位齒輪傳動(dòng)的類型 變位齒輪傳動(dòng)可分為三種基本類型，標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)可看作是零傳動(dòng)的特例。各類變位齒輪傳動(dòng)的類型及性能比較見表7-6。 第七講：7.7 齒輪的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課 題： 7.7.1 齒輪的失效形式7.7.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)目標(biāo)：1. 掌握齒輪常見的失效形式及發(fā)生原因2.了解齒輪的常用材料及熱處理3. 掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)重點(diǎn)：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則教學(xué)難點(diǎn)：點(diǎn)蝕及發(fā)生原因教學(xué)方法：多媒體 展示失效實(shí)物圖片教學(xué)內(nèi)容： 7.7.1 齒輪的失效形式1.輪齒折斷 （1）疲勞折斷：當(dāng)輪齒反復(fù)受載時(shí)，齒根部分在交變彎曲應(yīng)力的作用下將產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐漸擴(kuò)展，致使輪齒折斷，這種折斷稱為疲勞折斷，圖7-18（a）

49、。 （2）過(guò)載折斷：輪齒短時(shí)嚴(yán)重過(guò)載也會(huì)發(fā)生輪齒折斷，稱為過(guò)載折斷。（3）局部折斷：對(duì)于齒寬較大而載荷沿齒向分布不均勻的齒輪、接觸線傾斜的斜齒輪和人字齒輪，會(huì)造成輪齒局部折斷，如圖7-18（b）所示。 圖7-18 輪齒折斷措施： 增大齒根過(guò)渡圓角，消除該處的加工刀痕以降低應(yīng)力集中;增大軸及支承的剛度，以減少齒面上局部受載的程度;使輪齒芯部具有足夠的韌性;在齒根處施加適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化措施（如噴丸）等。2.齒面磨損： 因輪齒在嚙合過(guò)程中存在相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)其工作面間進(jìn)入硬屑粒（如砂粒、鐵屑等）時(shí)，將引起磨粒磨損，圖7-19。措施：提高齒面硬度，減少齒面粗糙度及采用清潔的潤(rùn)滑油，都可以減輕齒面磨損。3.齒面點(diǎn)

50、蝕 輪齒進(jìn)入嚙合后，在接觸應(yīng)力作用下，輪齒的表面會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，隨著應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋逐漸擴(kuò)展，致使表層金屬微粒剝落，形成小麻點(diǎn)或較大的凹坑，這種現(xiàn)象稱為齒面點(diǎn)蝕，圖7-20。 圖7-19 齒面磨損 圖7-20 齒面點(diǎn)蝕 措施： 提高齒面硬度和潤(rùn)滑油的粘度，降低齒面粗糙度值等均可提高輪齒抗疲勞點(diǎn)蝕的能力。4.齒面膠合 在高速重載的齒輪傳動(dòng)中，齒面間的高壓、高溫使?jié)櫥驼扯冉档?，油膜破壞，局部金屬表面直接接觸并互相粘連（熔焊）在一起，繼而又被撕開而形成溝紋，圖7-21，這種現(xiàn)象稱為齒面膠合。措施：提高齒面硬度和降低表面粗糙度的值，限制油溫、增加油的粘度，選用加有抗膠合添加劑的合成潤(rùn)滑油等方法，將有利于提高輪齒齒面抗膠合的能力。5.塑性變形 當(dāng)輪齒材料較軟且載荷較大時(shí)，輪齒表層材料在摩擦力作用下，因屈服將沿著滑動(dòng)方向產(chǎn)生局部的齒面塑性變形，（圖7-22）。措施：提高齒面硬度，采用粘度較高的潤(rùn)滑油，都有助于防止輪齒產(chǎn)生塑性變形。 圖7-21 齒面膠合 圖7-22 齒面的塑性變形 7.7.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1對(duì)于一