机械设计之 齿轮弹性滑动PPT动画
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齿轮传动解析精选课件PPT
④渐开线的形状取决于基圆的大小。如果基圆越大那 么渐开线就越平直，当基圆的半径无穷大时，那么渐 开线就是直线了；
⑤基圆内无渐开线。
2021/3/2
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二、渐开线齿廓啮合的特点
1. 四线合一 啮合线、公法线、基圆的公切线、正压力的作用线。 2. 渐开线齿廓啮合具有可分性
以r1′=O1C与r2′=O2C为半径所作的圆，称为节圆。一对渐开 线齿轮的啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动，则vC1=vC2，而 vC1=ω1·O1C=vC2=ω2·O2C。 又 △ O1CN1∽△O2CN2 ， 所 以 两 轮 的 传 动 比 为： i12=ω1/ω2=O2C/O1C=r2′/r1′=rb2/rb1
齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力， 以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮 的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。
2021/3/2
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§10—2 齿廓啮合基本定律
一、齿廓啮合基本定律
啮合： 一对轮齿相互接触并进行相对运动的
状态称为啮合。 传动比：两轮角速度之比。 共轭齿廓：
交错轴斜齿轮传动
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三、对齿轮传动的基本要求：
齿轮用于传递运动和动力，必须满足以下两个要求:
1. 传动准确、平稳
齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避 免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、 制造和安装精度有关。
2. 承载能力强
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3
二、齿轮传动类型
1. 按照轮齿齿廓曲线的形状：
2.
分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。
3.
齿轮传动润滑技术PPT优秀课件
轮油
润滑脂
低速开式齿 低速开式齿
轮
轮
低速需要添 低速开式齿
加极压剂开
轮
式齿轮脂
不推荐使用
34
35
36
齿轮润滑剂的选择
37
38
39
齿轮传动的润滑方式
40
41
个人观点供参考，欢迎讨论
点蚀有两种：一种是跑合过程中的点蚀，它是由于齿面在加工 个凸起部分的应力超过材料的疲劳极限而产生的。随着跑合过程中 齿面接触面积的增加，接触应力下降，点蚀不再扩展，而且在运行 过程个，轻微的点蚀麻点将逐渐被“碾平”，这种点蚀称为非进展 性点蚀。
另一种是经过一段时间的运行使用，即使齿面已经跑合，接触 良好，但当齿面的接触应力超过材料的疲劳极限时，即产生点蚀， 且不断扩展，称进展性点蚀。 在出现进展性点蚀之后，若用继续 运转，点蚀坑就会不断扩展，而出现大块剥落。
有几十，所以形成油楔的条件较差。 (2)齿轮的接触压力非常高。 (3)齿面同时存在滚动和滑动，而且滑动的速度和方向变化剧烈； (4)润滑是不连续的，每次啮合时都需重新建立油膜．形成油膜的条
件较轴承苛刻。 (5)齿轮的材料、热处理、机械加工、装配等条件对齿轮的润滑状态
有很大的影响，尤其是齿面形貌和表面粗糙度对润滑状态影响最为明显。
润滑油的作用无疑对齿面损伤有很大的影响。润滑油的帖度太 低容易产生点蚀。因此应采用高粘度的润滑油或加入添加剂。
20
21
齿面磨损
因面磨损齿面磨损通常有两种情况：一种是由于灰尘、金 属微粒等进入齿面间引起的磨损；另～种是由于齿面间相对滑动 摩擦引起的磨损。一般情况下这两种磨损往往同时发生并相互促 进。严重的磨损将使轮齿失去正确的齿形，齿侧间隙增大而产中 振动和噪声，甚至由于齿厚磨薄最终导致轮齿折断。
润滑脂
低速开式齿 低速开式齿
轮
轮
低速需要添 低速开式齿
加极压剂开
轮
式齿轮脂
不推荐使用
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齿轮润滑剂的选择
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齿轮传动的润滑方式
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个人观点供参考，欢迎讨论
点蚀有两种：一种是跑合过程中的点蚀，它是由于齿面在加工 个凸起部分的应力超过材料的疲劳极限而产生的。随着跑合过程中 齿面接触面积的增加，接触应力下降，点蚀不再扩展，而且在运行 过程个，轻微的点蚀麻点将逐渐被“碾平”，这种点蚀称为非进展 性点蚀。
另一种是经过一段时间的运行使用，即使齿面已经跑合，接触 良好，但当齿面的接触应力超过材料的疲劳极限时，即产生点蚀， 且不断扩展，称进展性点蚀。 在出现进展性点蚀之后，若用继续 运转，点蚀坑就会不断扩展，而出现大块剥落。
有几十，所以形成油楔的条件较差。 (2)齿轮的接触压力非常高。 (3)齿面同时存在滚动和滑动，而且滑动的速度和方向变化剧烈； (4)润滑是不连续的，每次啮合时都需重新建立油膜．形成油膜的条
件较轴承苛刻。 (5)齿轮的材料、热处理、机械加工、装配等条件对齿轮的润滑状态
有很大的影响，尤其是齿面形貌和表面粗糙度对润滑状态影响最为明显。
润滑油的作用无疑对齿面损伤有很大的影响。润滑油的帖度太 低容易产生点蚀。因此应采用高粘度的润滑油或加入添加剂。
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齿面磨损
因面磨损齿面磨损通常有两种情况：一种是由于灰尘、金 属微粒等进入齿面间引起的磨损；另～种是由于齿面间相对滑动 摩擦引起的磨损。一般情况下这两种磨损往往同时发生并相互促 进。严重的磨损将使轮齿失去正确的齿形，齿侧间隙增大而产中 振动和噪声，甚至由于齿厚磨薄最终导致轮齿折断。
机械设计动画汇总(PPT80页)
连杆机构（连杆曲线）
• 一般连杆机构连杆上 的点的轨迹（简称连 杆曲线）是比较复杂 的，有的连杆曲线像 逗号，有的像“８” 字，有的像香蕉。 图示机构利用连杆曲 线实现了机构输出运 动的间歇运动。
连杆机构的应用（炉门）
• 机构为铰链四杆机构。 用连杆作为炉门，设 计时，要求炉门实现 平面一般运动。
连杆机构（摆动导杆）
• 摆动导杆中注意导杆 为往复摆动
运动简图（鄂式破碎机）
• 鄂式破碎机中包括了 许多零部件，其中有 许多与机构的运动无 关，并且各个构件的 结构形状也与机构的 运动无关。这些与运 动无关的部分在机构 的运动简图中都可以 不反映出来。
运动副（移动、转动）
• 图示为移动副和转动 副，均属于平面运动 副，每一个运动副都 提供了两个运动约束， 它们也因所允许的运 动而得名。 移动副和转动副是工 程中最常见的运动副。
棘轮机构
• 摇杆往复摆动，使棘 爪推动棘轮逆时针方 向间歇运动，并靠止 动爪防止棘轮反转， 弹簧用来保证止动爪 能够正常工作。
不完全齿轮机构
• 当主动轮的齿与从动 轮的齿啮合时将推动 从动轮转动，而当主 动轮齿与从动轮齿脱 离啮合时，从动轮将 停止转动。两轮轮缘 备有锁止弧，可以防 止从动轮的游动，起 到定位作用。
连杆机构设计（急回）
• 设计的目的是确定机构中 各个构件的杆长 。 画出摇杆两个极限位置的 机构图，可以发现在铰链 点C的极限位置C1和C2已 知的情况下，问题的关键 在于确定固定铰链点A的 位置。 进一步分析可知，点A,、 C1和C2确定了一个圆， 对应弧C1C2的圆周角是 极位夹角。利用点C1和 C2、极位夹角就可以画出 这个圆。铰链点A应当在 此圆上。
• 在电动机中，由于转子与 电机的固定部分（定子） 之间形成了转动副，则缠 绕在转子上的导线受到的 电磁力对于转动副的转动 中心线形成电磁转矩，使 得转子转动，电动机的输 出运动为转动，这类电动 机称为旋转电动机，简称 旋转电机。
机械设计基础第第4章齿轮传动.ppt
失效形式
轮齿折断 齿面点蚀
点蚀：轮齿啮合过程中，接触面 齿面接触疲劳 间产生接触应力（两物体相互接触时，在表面上产生 的局部压力称为接触应力），该应力是脉动循环变化 的，在此应力的反复作用下，齿面表层就会产生细微 疲劳裂纹，封闭在裂纹中润滑油在压力的作用下，产 生楔挤作用使裂纹扩大，最后导致表层金属小片状剥 落，出现凹坑，形成麻点状剥伤，称为点蚀。
失效形式 齿面胶合
齿面磨损 齿面塑性变形
从动齿
措施:1)提高齿面硬度
2)采用黏度大的润滑油
表面凸出
主动齿 表面凹陷
汽车与交通工程学院 汽车工程系
4.2.2设计准则
设计准则取决于齿轮可能出现的失效形式。 对于软齿面闭式齿轮传动：常因齿面点蚀而失效，故通常先按齿
面接触疲劳强度进行设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度。 对于硬齿面闭式齿轮传动：其齿面接触承载能力较高，故通常先
措施： 1)加抗胶合添加剂 3)增加润滑油粘度
2)减小齿面粗糙度 4)降低齿高，减小模数
汽车与交通工程学院 汽车工程系
失效形式
轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损
跑合磨损 磨粒磨损
措施：1)减小齿面粗糙度 2)改善润滑条件，清洁环境 3)提高齿面硬度
汽车与交通工程学院 汽车工程系
轮齿折断
齿面点蚀
提高轮齿抗折断能力的措施： 1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应 力集中； 2）增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀； 3）采用合适的材料和热处理形式使齿面较硬，使轮齿芯 部材料具有足够的韧性； 4）采用喷丸、滚压等工艺，对齿根表层进行强化处理。
汽车与交通工程学院 汽车工程系
汽车与交通工程学院 汽车工程系
机械设计课件10第十章齿轮传动(2014ysm)
单向传动：脉动 双向传动：对称
F [F]
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
(2)类型及原因
①疲劳折断：变应力、应力集中。 ②过载折断：过载折断、冲击、严重磨损后。 ③局部折断：斜齿轮，制造、安装误差大。
(3)防止措施 F [F]
①减小应力集中：增大圆角半径、降低表面粗糙度 值
②根部强化处理 ③提高轮齿芯部韧性 ④增大支承刚度（改善沿齿宽受载均匀情况）
按齿面硬度分：软齿面和硬齿面
开式： 敞开，润滑不良、易磨损；
半开式：防护罩，润滑、密封不完善；
闭式： 封闭箱体，润滑密封好。用于重要齿轮传动
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
§10-2 齿轮传动的失效形式及计算准则 一、失效形式（五种）：
要记住
部位、原因、防止措施
1.轮齿折断：轮齿：悬臂梁
(1)部位：根部 受周期性弯曲变应力
齿轮传动——失效形式和设计准则
2、齿面磨损：开式传动中
（1）部位：工作面 （2）原因：
①润滑不良、 ②磨料落入工作面 （3）防止措施： ①改开式为闭式 ②改善润滑条件 ③提高齿面硬度和降低表面粗糙度值
TJPU
齿轮传动——失效形式和设计准则
TJPU
3、齿面点蚀：闭式、润滑良好
（1）部位：节线处靠近齿根部(从动齿轮强度低) （2）原因(一般认为)：
⑵设计公式
公式分析
m3
2dKZ1T21 YFaYSFaY(mm)
将m与σF 对换，开3 次方，得
（1）F
1 bm
b受K限制不能太大YF，a、YSa受其他因素影响
弯曲强度主要取决 m，于
m，弯曲强度
应知道
齿轮传动——齿根弯曲疲劳强度计算
北航机械原理及设计PPT第10章 齿轮传动.
北航机械原理及设计PPT第10章齿轮传动一、齿轮传动的概念齿轮传动是一种常用的机械传动方式，它利用齿轮的啮合传递动力和运动，广泛应用于机械设备中，例如汽车、工程机械、机床等。
齿轮传动的特点是传动平稳、传动效率高、传动比准确等，因此在工程设计中应用广泛。
二、齿轮传动的工作原理齿轮传动通过齿轮的啮合来实现动力和运动的传递。
啮合的齿轮被称为驱动齿轮，被驱动的齿轮被称为从动齿轮。
当驱动齿轮运动时，通过齿轮齿面的啮合，驱动力矩和转速传递给从动齿轮。
齿轮啮合的过程中，齿轮齿面之间产生的接触力和摩擦力使得齿轮产生转动，从而将动力和运动传递给被驱动的机构。
齿轮传动的主要参数有模数、压力角、齿数等，这些参数决定了齿轮的啮合性能和传动特性。
合理选择和设计齿轮传动的参数能够提高传动效率和可靠性。
三、齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的传动方式和布置形式可以分为多种类型，常见的有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动、蜗杆传动等。
1.直齿轮传动：直齿轮传动是指齿轮齿面与齿轮轴线平行的传动方式，适用于传递大功率和高速运动的场合。
直齿轮传动具有结构简单、制造成本低等优点，在工程中得到广泛应用。
2.斜齿轮传动：斜齿轮传动是指齿轮齿面与齿轮轴线呈一定角度的传动方式，适用于传递大功率和高速运动的场合，能够提供更大的传动比。
3.锥齿轮传动：锥齿轮传动是指齿轮齿面呈锥面的传动方式，适用于传递轴线不平行和交叉传动的场合，能够实现变速和反向传动。
4.蜗杆传动：蜗杆传动是指蜗轮和蜗杆的啮合传动方式，适用于传递大功率和大速比的场合。
四、齿轮传动的计算与设计在齿轮传动的计算与设计过程中，需要确定齿轮的模数、齿数、啮合角、齿轮轴距等参数。
这些参数的选择需要考虑传动的功率、转速、速比、传动效率等因素。
常用的计算和设计方法包括基本气体动力学计算方法、齿轮强度计算方法、齿轮啮合性能计算方法等。
齿轮传动的设计还需要考虑齿轮的制造工艺和加工精度。
合理的制造工艺可以保证齿轮的精度和传动性能，提高齿轮传动的可靠性和寿命。
机械设计基础课件 第六章 带传动
有效拉力 F= F1- F2 F1＝F0＋F/2 F2＝F0－F/2
O1 n1
F0 F1 O2
30/115
工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
31/115
1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大？
功率 圆周速度
带速一定时，传递的功率越大，有效拉力越大，要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时，正压力产生摩擦力拖拽带 运动，同样带拖拽从动轮旋转
14/115
d1
d2
第二节 带传动类型及工作原理
类型： 按带的截面形状，分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
15/115
第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行，转向相同的
平带传动
16/115
远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动，中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整， 而依靠原动机调速往往不经济，甚至不可能，而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
（3） 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 （4） 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍，减速传动装臵可实现增大转矩的要求 （5） 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。
O1 n1
F0 F1 O2
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工作中
第三节 带传动工作情况分析
有效拉力 F 由工作条件确定
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1000P F v
带轮之间的产生的摩擦力也越大 有效拉力可否无限大？
功率 圆周速度
带速一定时，传递的功率越大，有效拉力越大，要求带与
带 传 动
摩擦型 传动
带剖面
V 带
多楔带 圆形带
具体应用
窄形V带、
汽车V带、
宽V带等
啮合型 传动
同步带
第二节 带传动类型及工作原理
二、摩擦型带传动 传动带张紧在主、从动轮上产生张紧力 带与两轮的接触面间产生摩擦力 主动轮旋转时，正压力产生摩擦力拖拽带 运动，同样带拖拽从动轮旋转
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第二节 带传动类型及工作原理
类型： 按带的截面形状，分为 平带传动 V带传动 多楔带传动 圆形带传动等具体型式。
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第二节 带传动类型及工作原理
截面为矩形 内表面为工作面 带挠性好 带轮制造方便 适合于两轴平行，转向相同的
平带传动
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远距离传动 轻质薄型的平带广泛用于高速 传动，中心距较大等场合
许多工作机的转速需要能根据工作要求进行调整， 而依靠原动机调速往往不经济，甚至不可能，而用 传动装臵很容易达到调整速度的目的
传动装置
（3） 改变运动形式
5/115
原动机的输出轴常为等速回转运动,而工作机要求的 运动形式则是多种多样的,如直线运动, 螺旋运动,间 歇运动等,靠传动装臵可实现运动形式的改变 （4） 增大转矩 工作机需要的转矩往往是原动机输出转矩的几倍或 几十倍，减速传动装臵可实现增大转矩的要求 （5） 动力和运动的传递和分配 一台原动机常要带动若干个不同速度,不同负载的工 作机,这时传动装臵还起到分配动力和运动的作用。
带传动弹性滑动-动画
从动轮
松边
从动轮轮速 落后于带速
主动轮
紧边
潘存云教授研制
从动轮
松边
从动轮轮速 落后于带速
主动轮
紧边
潘存速 落后于带速
主动轮
紧边
潘存云教授研制
从动轮
松边
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主动轮
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从动轮
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紧边
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从动轮
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松边
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主动轮
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松边
从动轮轮速 落后于带速
主动轮
机械设计课件-弹性滑动
油封和密封圈
采用油封和密封圈等密封措施，防止润滑剂泄漏和外部杂质进入 滑动面。
油雾润滑和油气润滑
对于高速运转的机械，可以采用油雾润滑和油气润滑等方式，提 高润滑效果。
使用与维护
定期检查
定期检查滑动面的磨损情况，及 时更换磨损严重的零件，保持设
备良好运行状态。
清洗与保养
定期清洗设备，清除滑动面上的 杂质和积垢，保证润滑效果和使
弹性滑动的分类
按滑动方向分类
可分为轴向滑动、径向滑动和切向滑动等。
按滑动程度分类
可分为完全滑动和不完全滑动。完全滑动是指弹性元件的变形量达到最大值， 导致运动副之间的相对位置完全发生变化；不完全滑动是指弹性元件的变形量 未达到最大值，相对位置部分发生变化。
02
弹性滑动的影响
对传动效率的影响
传动效率降低
机械设计课件-弹性滑动
目录
• 弹性滑动简介 • 弹性滑动的影响 • 弹性滑动的控制 • 弹性滑动的应用实例
01
弹性滑动简介
定义与特性
定义
弹性滑动是指由于弹性元件的弹性变 形所引起的滑动，它是一种非刚性滑 动。
特性
弹性滑动通常发生在机械系统的运动 副中，由于弹性元件的变形，使得运 动副之间的相对位置发生变化，从而 影响机械系统的运动精度和稳定性。
03
弹性滑动的控制
材料选择与处理
01
02
03
耐磨材料
选择具有高耐磨性的材料 ，如不锈钢、硬质合金等 ，以提高滑动面的耐久性 。
热处理
对材料进行适当的热处理 ，以提高其硬度和抗疲劳 性能，进一步增强耐磨性 。
表面处理
采用喷涂、渗碳淬火等表 面处理技术，增强材料表 面的硬度和耐腐蚀性。
采用油封和密封圈等密封措施，防止润滑剂泄漏和外部杂质进入 滑动面。
油雾润滑和油气润滑
对于高速运转的机械，可以采用油雾润滑和油气润滑等方式，提 高润滑效果。
使用与维护
定期检查
定期检查滑动面的磨损情况，及 时更换磨损严重的零件，保持设
备良好运行状态。
清洗与保养
定期清洗设备，清除滑动面上的 杂质和积垢，保证润滑效果和使
弹性滑动的分类
按滑动方向分类
可分为轴向滑动、径向滑动和切向滑动等。
按滑动程度分类
可分为完全滑动和不完全滑动。完全滑动是指弹性元件的变形量达到最大值， 导致运动副之间的相对位置完全发生变化；不完全滑动是指弹性元件的变形量 未达到最大值，相对位置部分发生变化。
02
弹性滑动的影响
对传动效率的影响
传动效率降低
机械设计课件-弹性滑动
目录
• 弹性滑动简介 • 弹性滑动的影响 • 弹性滑动的控制 • 弹性滑动的应用实例
01
弹性滑动简介
定义与特性
定义
弹性滑动是指由于弹性元件的弹性变 形所引起的滑动，它是一种非刚性滑 动。
特性
弹性滑动通常发生在机械系统的运动 副中，由于弹性元件的变形，使得运 动副之间的相对位置发生变化，从而 影响机械系统的运动精度和稳定性。
03
弹性滑动的控制
材料选择与处理
01
02
03
耐磨材料
选择具有高耐磨性的材料 ，如不锈钢、硬质合金等 ，以提高滑动面的耐久性 。
热处理
对材料进行适当的热处理 ，以提高其硬度和抗疲劳 性能，进一步增强耐磨性 。
表面处理
采用喷涂、渗碳淬火等表 面处理技术，增强材料表 面的硬度和耐腐蚀性。
《齿轮传动y》课件
斜齿轮传动
传动效率高，噪音和振动小，但由 于斜齿轮加工比较复杂，制造成本 相对较高。
锥齿轮传动
用于轴线不同、交叉或相交的情况 下。传动效率高，制造成本较高。
齿轮传动的应用领域
1
工程机械
齿轮传动广泛应用于工程机械上，如挖掘机、推土机、装载机等。
2
汽车工业
齿轮传动在汽车上也有广泛应用，如变速器、差速器、缓速器、风扇等。
3
冶金行业
大型冶金设备如轧机、剪切机、横剪机、拉床等也会用到齿轮传动。
齿轮传动的优缺点
优点
• 传动效率高 • 传动精度高 • 承载能力大 • 使用寿命长
缺点
• 噪音和振动大 • 制造工艺要求高 • 对润滑油质量要求高
结论与展望
1 总结
齿轮传动是一种常见的机械传动方式，应用广泛。
2 展望
随着科技的发展，齿轮传动将会继续得到完善，成为更加高效可靠的机械传动方式。
齿轮传动的工作原理
啮合传动
齿轮啮合时，一定数目的牙齿以一定方式交替重合和分离，从而完成转矩或速度传递。
滚动传动
滚动传动时，齿轮之间的接触作用是由齿轮齿槽轮廓的圆弧曲线滚动形成的。
定轴传动
定轴传动时，齿轮的轴与机壳固定，齿轮轮廓图形的不同可以改变齿轮传动的速比。
不同类型的齿轮传动
直பைடு நூலகம்轮传动
传动效率高，制造成本低，但噪音 和振动相对较大。
《齿轮传动y》PPT课件
欢迎大家加入《齿轮传动y》的课程！在本课程中，我们将介绍齿轮传动的基 本概念、工作原理、不同类型、应用领域以及优缺点。
齿轮的基本概念
1
定义
齿轮是一种机构传动元件，由齿轮轮廓形状相同、相互啮合的轮体组成。
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主动轮带速落后于轮速主动轮
从动轮
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落后于轮速
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主动轮带速落后于轮速主动轮
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主动轮从动轮
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从动轮轮速落后于带速主动轮
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