參賽課件 齒輪傳動(dòng)

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1、第12章齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最主要的傳動(dòng)形式之一，它在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。因此，齒輪傳動(dòng)是本課程重點(diǎn)章節(jié)之一。對(duì)齒輪傳動(dòng)的研究一方面從幾何關(guān)系入手研究其傳動(dòng)平穩(wěn)性，另一方面從承載能力出發(fā)研究其設(shè)計(jì)問(wèn)題。齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，為直接接觸的嚙合傳動(dòng)，其應(yīng)用范圍十分廣泛（功率、圓周速度、單級(jí)傳動(dòng)比等方面）。齒輪傳動(dòng)：用于傳遞任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。傳遞功率：從很小到很大（可高達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦）。（V帶＜700千瓦）12.1概述12.1.1齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)圓周速度：可達(dá)到150m/s（最高3

2、00m/s）。（V帶＜30m/s）齒輪直徑：可從不到1mm到10m以上（有說(shuō)法達(dá)150m以上）。單級(jí)傳動(dòng)比：達(dá)8。（V帶＜7）國(guó)徽中，齒輪代表工人；機(jī)械工業(yè)出版社的徽標(biāo)中有齒輪。大學(xué)四年總和齒輪打交道。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高可達(dá)99％。在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率為最高。結(jié)構(gòu)緊湊與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)相比，在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間一般較?。ㄍ饫叽缧?、軸間距?。Ｅc各類(lèi)傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)工作可靠，壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)合理、制造合格、維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作十分可靠，壽命可達(dá)一、二十年，這是其他機(jī)

3、械傳動(dòng)不能比的。傳動(dòng)比穩(wěn)定無(wú)論是平均值還是瞬時(shí)值。這也是齒輪傳動(dòng)獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。適應(yīng)范圍大功率、速度范圍廣?！艨梢詡鬟f空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)：成本高：齒輪加工時(shí)需要專用的機(jī)床和刀具，材料、設(shè)備、制造安裝精度高、維護(hù)要求高；精度低時(shí)振動(dòng)、噪音大；不易用于軸間距過(guò)大的傳動(dòng)；無(wú)過(guò)載保護(hù)作用。齒輪傳動(dòng)概述212.1.2齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)按齒輪類(lèi)型分：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)　　斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)　　　　　人字齒輪傳動(dòng)按裝置形式分：開(kāi)式傳動(dòng)、半開(kāi)式傳動(dòng)、閉式傳動(dòng)。按使用情況分：動(dòng)力齒輪─以動(dòng)力傳

4、輸為主，常為高速重載或低速重載傳動(dòng)。傳動(dòng)齒輪─以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。按齒面硬度分：軟齒面齒輪（齒面硬度≤350HBS或38HRC）退火、正火、調(diào)制硬齒面齒輪（齒面硬度＞350HBS或38HRC）開(kāi)式傳動(dòng)－齒輪裸露在外面,灰塵雜質(zhì)易侵入,潤(rùn)滑不良,工作條件差，輪齒易磨損，適于低速及不重要的場(chǎng)合。半開(kāi)式傳動(dòng)－齒輪傳動(dòng)裝有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩，有時(shí)大齒輪部分浸在油池中.工作條件得到改善，但仍不能防止外界雜物侵入,潤(rùn)滑條件不算太好－農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械及簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備。閉式傳動(dòng)－齒輪傳動(dòng)裝在經(jīng)過(guò)精確加工且封閉

5、嚴(yán)密的箱體內(nèi)，潤(rùn)滑及防護(hù)條件好，用于汽車(chē)、機(jī)床及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等的重要的場(chǎng)合。（或工作條件）表面淬火、滲碳、氮化等。開(kāi)式傳動(dòng)半開(kāi)式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)閉式齒輪傳動(dòng)按使用情況分硬齒面齒輪（齒面硬度＞350HBS）高速齒輪低速齒輪按齒面硬度分軟齒面齒輪（齒面硬度≤350HBS）輕載齒輪重載齒輪按圓周速度分:高速齒輪傳動(dòng)(v＞15m/s)中速齒輪傳動(dòng)(v=3～15m/s)低速齒輪傳動(dòng)(v＜3m/s)按承載能力分：重載齒輪傳動(dòng)(σH＞1100MPa)中載齒輪傳動(dòng)(σH=500～1100MPa)輕載齒輪傳動(dòng)(σH=35

6、0～500MPa)按兩齒輪軸線分1)平面齒輪傳動(dòng)：直齒斜齒人齒字圓弧齒圓柱齒輪傳動(dòng)2)空間齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪螺旋齒輪傳動(dòng)蝸桿平行軸齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合齒輪傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)外嚙合齒輪傳動(dòng)人字齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：由兩排旋向相反的斜齒輪對(duì)稱組成，其軸向力被相互抵消。適合高速和重載傳動(dòng)，但制造成本較高。相交軸齒輪機(jī)構(gòu)（圓錐齒輪機(jī)構(gòu)）斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)曲齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)（1）交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：兩螺旋角數(shù)值不等的斜

7、齒輪嚙合時(shí)，可組成兩軸線任意交錯(cuò)傳動(dòng)，兩輪齒為點(diǎn)接觸，且滑動(dòng)速度較大，主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)或輕載傳動(dòng)。交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（2）蝸桿蝸輪傳動(dòng)特點(diǎn)：蝸桿蝸輪傳動(dòng)多用于兩軸交錯(cuò)角為90?的傳動(dòng)，其傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，具有自鎖性，但效率較低。齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型很多，用途各異，但是從傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求出發(fā)，各種齒輪傳動(dòng)都必須解決兩個(gè)基本問(wèn)題：1.傳動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)齒輪傳動(dòng)的最基本要求之一是瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變。以避免產(chǎn)生動(dòng)載荷、沖擊、震動(dòng)和噪聲。這于齒輪的齒廓形狀、制造和安裝精度有關(guān)。2.承載能力強(qiáng)齒輪傳動(dòng)

8、在具體的工作條件下，必須有足夠的工作能力，以保證齒輪在整個(gè)工作過(guò)程中不致產(chǎn)生各種失效。這與齒輪的尺寸、材料、熱處理工藝因素有關(guān)。在齒輪設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和科研中，有關(guān)齒廓曲線、齒輪強(qiáng)度、制造精度、加工方法以及熱理工藝等，基本上都是圍繞這兩個(gè)基本要求進(jìn)行的。12.1.3對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求：本章則著重討論齒輪傳動(dòng)的承載能力問(wèn)題。為此將重點(diǎn)介紹輪齒的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則、齒輪常用材料及其選擇、受力分析與載荷計(jì)算以及齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算方法等，