机械设计16_齿轮2

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机械设计基础第二版题解

机械设计基础第二版(陈晓南_杨培林)题解课后答案完整版从自由度，凸轮，齿轮，v 带，到轴，轴承第三章部分题解3-5 图 3-37 所示为一冲床传动机构的设计方案。

设计者的意图是通过齿轮 1 带动凸轮 2 旋转后，经过摆杆 3 带动导杆 4 来实现冲头上下冲压的动作。

试分析此方案有无结构组成原理上的错误。

若有，应如何修改？解画出该方案的机动示意图如习题 3-5 解图(a)，其自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′4-1= 0 其中：滚子为局部自由度计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结图 3-37 习题 3-5 图构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题 3-5 解图(b)所示。

其自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′4- 2′5-1=1②将一个低副改为高副，如习题 3-5 解图(c)所示。

其自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′3- 2 =1习题 3-5 解图(a) 习题 3-5 解图(b) 习题 3-5 解图(c)3-6 画出图 3-38 所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。

(a)机构模型 (d) 机构模型图 3-38 习题 3-6 图解(a) 习题 3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题 3-6(a)解图(a)或习题 3-6(a)解图(b)的两种形式。

计算该机构自由度为：F = 3n - 2P 5 - P 4 = 3′3- 2′4-0 =1习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d)习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c) 等多种形式。

- 1 -计算该机构自由度为：F = 3n- 2P5 - P4 = 3′3- 2′4-0 =1习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c)3-7 计算图3-39 所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。

机械设计齿轮知识点

机械设计齿轮知识点齿轮是机械传动中常用的元件，其作用在于传递运动和功率。

了解机械设计齿轮的知识点对于进行机械设计和分析至关重要。

本文将介绍一些机械设计齿轮的基本知识点。

一、基本概念与术语1. 齿轮：齿轮是一种用于传递运动和功率的机械元件，由一个或多个齿齿相连形成。

根据齿轮的结构形式，可分为圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。

2. 齿数：齿数是指齿轮上齿的个数。

齿数决定了齿轮的运动传动比。

常用表示齿数的符号为"N"。

3. 分度圆：齿轮的齿形是由以齿轮中心为圆心的一个圆周所规定的，这个圆称为分度圆。

分度圆的直径记为"D"。

4. 模数：模数是齿轮的标准参数之一，它是齿轮齿数与分度圆直径之比，用"M"表示。

模数决定了齿轮齿形的大小。

5. 压力角：齿轮的齿面与齿轮轴线之间的夹角称为压力角，用"a"表示。

压力角的大小取决于齿轮齿数和传动比例。

二、齿轮的传动原理1. 齿数比：齿数比是指两个齿轮的齿数之比，决定了齿轮传动的速度比。

齿数比为"N1/N2"时，第一个齿轮转动"N1"圈，第二个齿轮转动"N2"圈。

2. 传动效率：传动效率是指齿轮传动中输出功率与输入功率之比，用"η"表示。

传动效率受到齿轮的制造质量、润滑情况和传动比等因素的影响。

3. 齿轮组：由多个齿轮按一定的传动方式组合而成的传动装置称为齿轮组。

根据齿轮的布置形式，齿轮组可以分为并联齿轮组、串联齿轮组和复合齿轮组等。

三、齿轮的设计与计算1. 齿轮强度计算：齿轮强度的计算是为了保证齿轮在运动过程中不发生变形和破坏。

齿轮强度的计算涉及到齿轮材料的选择、载荷的估算以及弯曲应力和接触应力的计算等内容。

2. 齿轮传动误差：齿轮在制造和使用过程中会产生一定的传动误差，主要包括啮合间隙、啮合偏差和运动误差等。

减小齿轮传动误差对于提高齿轮传动的精度和稳定性具有重要意义。

机械设计齿轮传动

16
5、齿面塑性流动该失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。齿面较软时，重载下，Ff↑——材料塑性流动（流动方向沿Ff）主动轮1：摩擦力分别朝向齿顶和齿根形成凹沟。
17
从动轮2：摩擦力由齿顶和齿根朝向中部形成凸脊。
改善措施：1）↑材料及齿面硬度 2）采用η↑的润滑油 3）适当磨合（跑合）
需对Fn修正
实际载荷（计算载荷）Fcａ>Fn
计算载荷： Fca K Fn
K——载荷系数
K
KA
Kv
K
K
齿向载荷分配系数
使用系数
动载系数
齿间载荷分配系数
按照强度计算类别，载荷系数可分为齿根弯曲疲劳强度计算用载荷系数KF
31 和齿面接触疲劳强度计算用载荷系数KH.
1、使用系数KA 考虑原动机、工作机、联轴器等外部因素引起的动载荷而
（对称、非对称、悬臂） 3）合理选择齿宽； 4）↑制造安装精度；
5）采用鼓形齿； 6）齿轮位于远离转矩输入端。
38
0.01-0.025mm
§5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
（一）、齿根弯曲疲劳强度计算（目的：防止齿折断）
进行齿根弯曲强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，齿根危险剖面处，弯矩最大时的齿根弯曲应力也最大。
练习： n1
Fr1
Ft1
Ft2
Fr2
n2
Ft1⊙○FF×rr1F2 t2n1 n2
30
二、计算载荷
根据齿轮传动的额定功率和转速，可得齿轮传递的名义扭矩和轮齿上的名义法向力。实际传动中，会受各种因素的影响，使名义法向载荷增大。
外部影响：原动机、工作机影响实际情况：
内部影响：制造、安装误差；受载变形(齿轮、轴等)

2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动

安全系数
在强度计算中引入安全系数，以保证齿轮在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下，经过一定次数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响，如材料性能、制造工艺、润滑条件和使用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论，结合齿轮的受力分析和材料特性，采用试验或数值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等，以满足传动比、承载能力和传动平稳性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择，确保齿轮具有足够的精度和强度，以承受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷却，以减少磨损、降低温度和防止腐蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力，降低硬度，便于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度，改善切削性能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性，提高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力，稳定齿轮尺寸，提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺，获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点。同时，齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形，齿轮传动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。

机械原理作业齿轮

机械原理作业齿轮1. 齿轮的基本原理齿轮是一种常用的机械传动装置，通过不同大小的齿轮间的啮合来实现动力的传递和转换。

齿轮传动具有传递能量高效、传递力矩稳定等优点，广泛应用于机械设备、车辆和工业生产中。

2. 齿轮的分类根据直径方向上的相对位置，齿轮可以分为平行轴齿轮和交叉轴齿轮。

平行轴齿轮是指两个齿轮的轴线平行，常用于平行轴传动；而交叉轴齿轮是指两个齿轮的轴线相交，常用于垂直轴传动。

3. 齿轮的主要参数齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽和齿廓等。

模数决定了齿轮的尺寸和齿数，齿宽则决定了齿轮的强度和传动能力。

齿廓则根据不同的齿轮传动要求选择不同的曲线。

4. 齿轮的工作原理在齿轮传动中，驱动轮的转动将通过齿轮啮合将动力传递到被驱动轮上。

由于齿轮齿面的接触，驱动轮的转动会引起被驱动轮的转动，从而实现动力的传递。

这种传递过程中，驱动轮和被驱动轮的转速和转矩之间存在特定的关系，可以通过齿轮的齿数比来计算。

5. 齿轮的应用齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、船舶、工程机械等。

它可以实现不同转速和转矩的转换，提高机械设备的工作效率和性能。

6. 齿轮传动的优缺点齿轮传动具有传动效率高、传动特性稳定、传动精度高等优点。

同时，齿轮传动也存在噪音大、啮合间隙、需润滑等缺点。

因此，在实际应用中需要根据需求综合考虑其优缺点。

7. 齿轮的维护保养为了保证齿轮传动的正常工作，需要进行定期的检查和保养。

主要包括清洁齿轮表面、检查齿轮齿面是否磨损、检查齿轮的润滑情况等。

定期的维护保养可以延长齿轮的使用寿命并保证其传动效果。

8. 齿轮传动的改进为了进一步提高齿轮传动的性能，研究人员在齿轮设计和制造方面进行了许多改进。

如采用先进的材料、精密制造工艺和优化的齿轮结构等，以提高齿轮传动的效率和可靠性。

9. 高精度齿轮的应用高精度齿轮具有传动精度高、传动效率高等优点，被广泛应用于精密机床、航天器械等领域。

高精度齿轮的制造要求更高，需要采用先进的加工技术和测量手段来确保其质量。

机械设计齿轮经典题

由： Fa 2 Fa 3
tan cos 1 mn Z 3 tan 20 cos 22.6 6 21 25 Z2 106.25 60 0.99 2 d m1 Z1
→ 34 9.75
6．绘图说明当齿轮在轴上非对称布置时，为什么最好使齿轮远离输入端或输出端？解：如图示。
YFa1Ysa1

F

YFa 3Ysa 3

F

YFa 2Ysa 2

F

YFa 4Ysa 4

F
只须比较 F 1 、 F 3 ，由公式： F 故齿轮 3 的弯曲强度最低。
2 KT YFaYsa

F
其中
T3 T1
8.如图所示，为一斜齿圆柱齿轮传动装置。若轮 1 为主动轮，转向如图所示，齿轮为右旋时， 2 和 3 的圆周力、径向力和轴向力的方向。若改轮 2 为主动轮，转向不变，试在图中画出轮 1、则各力方向有何变化？
Fa 2 Fa 3
Fa 3 Ft 3 tan 34
2T3 cos 34 tan 34 mn Z 3
3

2T3 sin 34 mn Z 3
Fa 2 Fr1 Ft1 tan cos 1
2T1 tan cos 1 d m1
其中：
d m1 d1 (1 0.5b / R)
Z2 3T1 (2) Z1
2T3 2 3T1 sin 34 tan 34 (3) d3 mn mn 34 Z 3 sin 12 5 17 sin 15 0.1467 3 51 0.99 0.99 mn12 Z 2

长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案

长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一选择填空题（每空一分共20分）1在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹是普通螺纹，其牙型角60α= 。

2普通平键连接工作时，平键的工作面是侧面，平键的剖面尺寸b h ⨯按轴径从标准中查取。

平键连接主要失效形式是压溃。

3带传动中，若1υ为主动轮圆周速度，2υ为从动轮圆周速度，υ为带速，则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。

4 V 带传动中，V 带截面楔角40ϕ= ，则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40 。

5在设计V 带传动时，V 带的型号可根据计算功率和小带轮转速查选型图确定。

6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动，为使大小齿轮接近等强度，常用的热处理方法是小齿轮调质，大齿轮正火。

7根据轴的承载情况，自行车的前轴承受弯矩作用应称为心轴。

中间轴应称为转轴。

8代号为6206的滚动轴承，其类型是深沟球轴承，内径d= 30 mm 。

9温度和压力是影响粘度的主要因素，若温度升高，则粘度降低（或减少），若压力升高，则粘度增加（或变大）。

10 在下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是 D 。

A 凸缘联轴器B 齿式联轴器C 万向联轴器D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中，规定蜗杆分度圆直径的目的是减少蜗轮滚刀的数量，利于刀具标准化。

12普通平键连接工作时，平键的工作面是侧面。

二简答题(共5题，每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则答：失效形式包括：轮齿折断（1分）、齿面疲劳点蚀（1分）、齿面磨损（1分）、齿面胶合（1分）、轮齿塑性变形（1分）。

开式齿轮传动的设计准则：按齿根弯曲疲劳强度进行设计，然后考虑磨损的影响将模数适当加大。

（1分）2 以框图形式说明转轴的设计过程。

3简述蜗杆传动的正确啮合条件。

答：中间平面上，蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等，均为标准值（2分）；蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等，且为标准值（2分）；蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上的螺旋角。

机械设计基础课程设计(带-齿轮)

五. 轴承的选择与校核
（一）高速轴滚动轴承的选择与校核
1. 初选轴承的类型和型号
（在轴的结构设计时进行）
类型选择：
载荷条件；转速条件；装调性能；调心性能；经济性
型号选择：
轴颈尺寸：（推荐初选轻系列轴承）
2. 计算轴承径向载荷
Fr RV2 RH2
说明
五. 轴承的选择与校核
3. 计算轴向载荷Fa1，Fa2
一般可取：
nd (6∼ 12)nw
一. 传动装置的总体设计列出符合转速、功率要求的多种电机（多方案）
电机转速
方电动机额定
电机参考总传
案型号功率同步满载重量价格动比
转速转速
1
2
3
一. 传动装置的总体设计
对满足要求的电机的重量、价格、外形尺寸、传动比进行比较，选择一种电机。
1. 选择轴的材料，确定许用应力 2. .初步计算最小轴径
d C3 P n
注意：轴径的圆整（键槽、联轴器、标准直径）
四. 轴的结构设计与强度校核
（一）高速轴的设计
3. 轴的结构设计
(1). 轴上零件装配、定位和固定画轴系结构图（教材P214:图9.15）
(2). 确定各段直径和长度综合箱体、轴承盖的设计统一考虑
二. V带传动的设计计算
带轮结构设计
带轮轮缘宽度: 带轮轮毂宽度:
B=(Z-1)e+2f L=(1.5～2)d 当B<1.5d时，L=B
注意: 带轮直径确定后，应验算带传动实际传动比和大带轮转速，并以此修正减速器传动比和输入转矩。
i2 i / i1实
三. 齿轮传动的设计计算与校核
三. 齿轮传动的设计计算与校核

机械设计教案齿轮传动

机械设计教案齿轮传动一、教学目标：1. 了解齿轮传动的基本概念、分类和特点。

2. 掌握齿轮传动的计算方法和工作原理。

3. 能够分析齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。

4. 能够运用齿轮传动的知识解决实际工程问题。

二、教学内容：1. 齿轮传动的基本概念：齿轮、齿廓、齿轮副等。

2. 齿轮传动的分类：圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆齿轮等。

3. 齿轮传动的特点：传动平稳、承载能力强、精度要求高等。

4. 齿轮传动的计算方法：齿数、模数、压力角等参数的计算。

5. 齿轮传动的工作原理：齿轮的啮合、传动比、传动效率等。

三、教学方法：1. 采用多媒体教学，展示齿轮传动的相关图片和动画，增强学生的直观感受。

2. 利用公式和实例相结合的方法，讲解齿轮传动的计算方法。

3. 通过实物模型或仿真软件，演示齿轮传动的工作原理。

4. 开展小组讨论，让学生分析实际工程中的齿轮传动应用案例。

四、教学准备：1. 准备相关多媒体教学资料，包括图片、动画和视频。

2. 准备齿轮传动计算公式的讲解示例。

3. 准备实物模型或仿真软件，用于演示齿轮传动的工作原理。

4. 准备实际工程中的齿轮传动应用案例，用于小组讨论。

五、教学过程：1. 引入：介绍齿轮传动在机械工程中的应用，引导学生关注齿轮传动的重要性。

2. 讲解：讲解齿轮传动的基本概念、分类和特点，引导学生理解齿轮传动的基本知识。

3. 计算：讲解齿轮传动的计算方法，示例讲解，让学生掌握齿轮传动计算的关键步骤。

4. 演示：利用实物模型或仿真软件，演示齿轮传动的工作原理，让学生直观地了解齿轮传动的工作过程。

5. 应用：分析实际工程中的齿轮传动应用案例，让学生学会运用齿轮传动的知识解决实际问题。

6. 小组讨论：让学生分组讨论，分享自己的理解和心得，互相学习和交流。

7. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点，提醒学生注意齿轮传动的设计要求和选择合适的齿轮材料。

8. 作业布置：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。

机械设计习题集答案第十章齿轮传动(100323修改)

题10-5 在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮 3为从动齿轮。

已知齿轮3所受的扭矩m N 983⋅=T ,其转速n 3=180r/min,Z 3=45,Z 2=25, Z 1=22,m=4mm 。

假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求:（1）啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力F t 和径向力F r ,并将各力及齿轮转向标于图上；（2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题；（3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同解答: 1．m N 444.54m N 4525983233232⋅=⋅⨯=⨯==z zT d d T T ；m N 911.47m N 2522444.542122121⋅=⋅⨯=⨯==z zT d d T TN9.1088N 224911.47200020002000111112=⨯⨯====mz T d T F F t t N3.39620tan tan 01112====t t r r F F F F αN 8.1158N 20cos 9.1088cos 0112====αt n n F F F ；由齿轮2受力平衡条件得：N 9.1088,N 3.3962'22'2====t t r r F F F F ；3r F 与'2r F ,3t F 与'2t F 是作用力与反作用力的关系, ∴3r F ='2r F ,3t F ='2t F2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,双向受载。

齿面接触应力:脉动循环。

在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以。

3．若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动循环,但2轮每转一周时，轮齿同侧齿面啮合次数为2，则其应力循环次数增加2倍。

题10-5图题解10-5图题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,第一级斜齿轮的螺旋角1β的旋向已给出。

机械设计基础课件齿轮机构H

垂直轴传动
蜗杆蜗轮机构主要用于垂直轴之间的传动，具有较大的传动比和自锁功能。
螺旋齿形
蜗杆和蜗轮的齿形为螺旋形，可实现连续、平稳的传动。
高效率与低噪音
蜗杆蜗轮机构传动效率高，噪音低，适用于各种高精度、低噪音要求的场合。
2024/1/26
18
其他特殊类型齿轮机构
2024/1/26
非圆齿轮机构
非圆齿轮机构可实现变传动比传动，满足某些特殊机械装置的需求。
2024/1/26
工业革命时期
随着工业革命的兴起，金属加工技术的进步促进了齿轮机构的快速发展，出现了各种高精度、高效率的齿轮传动装置。
现代时期
随着计算机技术和先进制造技术的不断发展，现代齿轮机构设计更加精确、制造更加精细，应用领域也更加广泛。
6
02
齿轮机构基本原理
2024/1/26
7
齿轮传动比计算
10
03
齿轮机构设计方法与步骤
2024/1/26
11
设计目标确定与参数选择
确定设计目标
明确齿轮机构的使用场合、传递功率、转速等要求。
选择齿轮参数
根据设计目标，选择合适的齿轮模数、齿数、压力角等参数。
确定齿轮精度等级
根据使用要求和制造成本，选择合适的齿轮精度等级。
2024/1/26
12
齿轮类型选择及优缺点比较
啮合特点
齿轮传动具有恒定的传动比，且传动平稳、噪音小、效率高。
9
齿轮受力分析及强度计算
受力分析
根据齿轮的啮合原理，分析齿轮受到的径向力、圆周力和轴向力。
2024/1/26
强度计算
根据齿轮的受力情况，进行齿面接触强度和齿根弯曲强度计算。

机械设计齿轮

减小附加动载荷的措施： • 提高精度 • 齿顶修缘
主动轮修缘
修缘
从动轮修缘
修缘
动载系数 Kν——
图10-8
3、齿间载荷分配系数
Kα
——考虑双齿啮合时载荷在各齿上分配不均匀。产生原因：制造误差弹性变形 p载荷分配不均表10-3 单双对齿啮合齿间载荷分配
4、齿向载荷分布系数 Kβ
2KT Y Y 1 Fa sa ≤ [σ] σ = F F bd1m
令 φd = b/d1 ,即b =φd d1
弯曲疲劳强度设计公式
2KT YFa Ysa 1⋅ m≥ 3 2 [ σ] φ z F d 1
mm
要点
1、符号意义 T1、d1、Z1——小齿轮的转矩、分度圆直径、齿数 b —— 齿宽，计算齿宽实际齿宽 b b=φdd1， b1 = b2 +（5—10 ） mm
令φd=b/d1,即b=φdd1
2KT u ± 1 Z Z 1 H E )2 d ≥ 3 ( 1 φ u [σ] d H
要
1、符号意义
点
T1、d1、Z1 ——小齿轮的转矩、分度圆直径、齿数 ZE——弹性影响系数，材料的弹性模量E、泊松比μ对接触应力的影响。见表10-6 ZH ——区域系数，考虑节点处齿廓曲率对接触应力的影响直齿ZH =2.5 （图10-30） u —— 齿数比，u= z2 /z1 = d2 /d1 u> 1
四、许用应力
[σ] = K N lim S σ
双向弯曲应力
σlim ——极限应力，接触 σHlim 见图10-21 弯曲 σFlim=σFE ＝YstσFlim , 见图10-20 ME线 —— 材质及热处理质量高时取值线； MQ线 —— 材质及热处理质量中等时取值线； ML线 —— 材质及热处理质量低时取值线。图10-20为脉动循环的极限应力σFE 对称循环的弯曲极限应力σFE为图中（脉动）的70%

机械设计基础课件-齿轮传动

2 齿轮断裂
高负载、齿轮材料疲劳或制造缺陷可能导致齿轮断裂。
3 电力工程
齿轮传动被用于风力发电机、水力发电机和发电站的传动系统。
齿轮传动的设计要点
齿数计算
根据传动比和传动类型计算齿数，确保传动顺利。
齿轮模数选择
根据传动功率、齿轮材料和空间限制选择合适的模数。
齿轮材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ选择
根据负载、摩擦和磨损要求选择合适的齿轮材料。
齿轮传动常见问题和故障
1 齿轮磨损
长时间使用会导致齿轮表面磨损，影响传动效率和精度。
内齿轮
内齿轮用于空间有限的传动系统，如减速器和传动箱。
锥齿轮
锥齿轮适用于传递动力和旋转方向的变化，常用于交叉轴传动。
行星齿轮
行星齿轮由中心轴和围绕其旋转的卫星齿轮组成，通常用于高扭矩应用。
齿轮传动的应用
1 汽车行业
齿轮传动广泛应用于汽车变速器、差速器和传动系统等部件。
2 机械制造业
齿轮传动用于机床、工厂自动化设备和重型机械等领域。
机械设计基础课件-齿轮传动
欢迎来到机械设计基础课件-齿轮传动。在这个课件中，我们将一起探讨齿轮传动的概述、不同类型的齿轮、齿轮传动的应用、设计要点以及常见问题和故障。
齿轮传动的概述
• 什么是齿轮传动 • 齿轮传动的基本原理
不同类型的齿轮
直齿轮
直齿轮是最基本、最常见的齿轮类型，通常用于平行轴传动。

《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案第一章平面机构的自由度和速度分析1－11－21－31－41－5自由度为：11 19211)0192(73')'2(3=--=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：1182632 3=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－6自由度为11)01122(93')'2(3=--+⨯-⨯=--+-=FPPPnFHL或：11 22241112832 3=--=-⨯-⨯=--=HLPPnF1－10自由度为：1128301)221142(103')'2(3=--=--⨯+⨯-⨯=--+-=F P P P n F H L或：122427211229323=--=⨯-⨯-⨯=--=H L P P n F1－1122424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。

1334313141P P P P ⨯=⨯ωω11314133431==P P ω1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。

设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。

s mm P P v v P /20002001013141133=⨯===ω1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。

构件1、2的瞬心为P 12P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心1224212141P P P P ⨯=⨯ωω121214122421r P P ==ω 1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=，s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。

在三角形ABC 中，BCAAB BC ∠=sin 45sin 0，52sin =∠BCA ，523cos =∠BCA ，45sin sin BC ABCAC =∠，mm AC 7.310≈s mm BCA AC P P v v P /565.916tan 1013141133≈∠⨯===ω1224212141P P P P ωω=s rad AC P P P P /9.21002101001122412142≈-⨯==ωω1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。

机械设计基础齿轮传动2

齿轮滚刀（图7-13）
连续切削，生产效率较高。
工业设计机械基础
二、根切现象和最少齿数
齿轮传动
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根切现象：加工时，轮齿根部齿廓被切去一部分。最少齿数：不发生根切时的最少齿数。
zmin = 2/sin2α （标准齿轮：zmin = 17 ）
三、变位齿轮改变刀具相对位置的方法切制的齿轮。
变位系数：加工时刀具从标准位置移动一径向距离 x m
工业设计机械基础
4、齿面磨粒磨损
齿轮传动
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常发生于开式齿轮传动。
现象：金属表面材料不断减小原因：相对滑动＋硬颗粒（灰尘、金属屑末等）
润滑不良＋表面粗糙。
后果：齿形被破坏、传动不平稳 5、齿面塑性流动主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。
面较软时，重载下，Ff ↑
—→ 材料塑性流动（流动方向沿 Ff ）
刀具移远正变位
齿根变厚
刀具移近负变位
齿根变薄
工业设计机械基础
一对齿轮：
齿轮传动
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高度变位： x1 + x2 = 0、 x1 = - x2 ≠ 0。啮合角＝α ； d'
＝ d ，ha 、hf 改变了。角度变位： x1 + x2 ≠ 0，啮合角 ≠α，d' ≠ d 优点：
1）可以制成齿数少于 zmin 而无根切的齿轮；
3、可传递任意两轴间的运动和动力； 4、结构紧凑，效率高（0.98 ~ 0.99）；
5、工作可靠，寿命长；
工业设计机械基础
缺点： 1、制造费用大，需专用机床和设备； 2、精度低时，振动、噪音大； 3、不适于中心距大的场合。
齿轮传动
3
工业设计机械基础

机械设计-齿轮习题与参考答案

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习题与参考答案一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案）1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是。

A。

齿面胶合 B。

齿面疲劳点蚀C。

齿面磨损或轮齿疲劳折断 D。

轮齿塑性变形2 高速重载齿轮传动,当润滑不良时，最可能出现的失效形式是。

A. 齿面胶合B. 齿面疲劳点蚀C。

齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断3 45钢齿轮,经调质处理后其硬度值约为。

A. 45~50 HRCB. 220～270 HBSC. 160～180 HBS D。

320～350 HBS4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为。

A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B。

齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是。

A。

45钢 B。

ZG340-640C。

20Cr D。

20CrMnTi6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。

A. 跑合阶段 B。

稳定性磨损阶段C。

剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段7 对于开式齿轮传动,在工程设计中，一般 .A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度C。

只需按接触强度设计D。

只需按弯曲强度设计8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力。

A。

σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C。