机械基础(微课视频版)教学课件4

式中 n1、n2——主动齿轮和从动齿轮的转速（r/min）； z1、z2——主动齿轮和从动齿轮的齿数。
上式说明：齿轮传动的传动比是主动齿轮转速n1与从动齿轮转速n2之比，与两齿轮的齿数成反比。一对 齿轮的传动比不宜过大，否则会使结构尺寸过大，不利于制造和安装。通常一对圆柱齿轮的传动比i12=5~8， 一对锥齿轮的传动比i12=3~5。
次交替接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。齿轮传动属于啮合传动。 齿轮传动的类型很多，齿轮传动的常用类型见表4-1。
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
任务1 齿轮传动的类型和应用
2.其他分类 齿轮传动的其他类型见表4-2。
项目4 齿 轮 传 动
二、齿轮传动的应用特点
截面为为圆形。抗拉强 依靠带内周的横向齿与
对齿轮传动度带进大轮，啮耐行合磨来性传好润动，。易传 滑安动装，比，准 就是为了避免金属直接接触，减少摩擦磨损，同时还可以起到散热和防锈蚀的目的。 寿命长 确，传动效率高
2.齿轮传动依靠的带内周润的横滑向齿与方式
带轮啮合来传动。传动比准
开式及半确，开传动效式率高 齿轮传动或速度较低的闭式齿轮传动，通常采用人工周期性加油润滑。通用的闭式齿轮传动，
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大，
2.齿轮传动的应用特点 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与 动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大，
4.轮辐式齿轮 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与 动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强
齿轮常选用锻造毛坯。可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
课堂讨论
思考讨论图4-1中的仪表设备是通过什么机构来进行动 力和运动的传递？
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
一、齿轮传动的类型
1.齿轮传动的常用类型 齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。齿轮副一对齿轮的齿依
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大， 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与
机械基 础
项目4 齿轮传动
任务1 认识齿轮传动的类型和应用 任务2 学习渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸的计算 任务3 认识其他类型齿轮传动
项目4 齿 轮 传 动
任务1 认识齿轮传动的类型和应用
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
学习 目标
知识目标： 1.能分析齿轮传动的类型及特点。 2.能叙述齿轮的结构、材料及润滑。 3.能分析齿轮的失效形式。 技能目标： 能够计算齿轮传动传动比。 综合职业能力目标： 利用学习资料，与小组成员讨论分析齿轮传动的类型及特点， 合作制定预防齿轮失效合理方案。
且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮
齿面的疲劳极限。因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约
20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强
面度为大工，作面耐。磨传性动好功，率易大安，装传，
动寿效命率长高，使用寿命长
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
截面为为圆形。抗拉强 依靠带内周的横向齿与
度大，耐磨性好，易安装， 带轮啮合来传动。传动比准
齿轮和腹板截依面式靠为带为内圆锥周形的。齿横抗向拉齿 强轮与 。通常多选用锻造毛坯，也可用铸造毛坯及焊接结构。有时为了节省材料或解决工艺问
度大，耐磨性好，易安装， 带轮啮合来传动。传动比准
题等，而寿确采命，长传用动效率组高 合装配式结构，如过盈组合和螺栓联结组合。 腹板式齿轮（锻造） 腹板式锥齿轮 双腹板焊
1.传动比 齿轮传动比，在一对齿轮传动中，主动齿轮的齿数为z1，转速为n1，从动齿轮的齿数为z2，转
速为n2，主动齿轮每转过一个齿，从动齿轮也转过一个齿，单位时间内主动齿轮与从动齿轮转过的 齿数应相等，即n1z1 =n2z2，由此可得齿轮传动的传动比为：
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
动寿效命率长高，使用寿命长
3.正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳和轻 截面为为圆形。抗拉强 依靠带内周的横向齿与 度大，耐磨性好，易安装， 冲击下寿带 确工命，轮长传啮作动合效来率传的高动。传齿动比轮准 ，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
依靠带内周的横向齿与
4.合金钢常带轮用啮合来于传动。制传动比作准 高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮
确，传动效率高
5.飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢
6.金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多
当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为正火或调质），
确，传动效率高
往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在
少润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首
先应考虑的因素。 2.应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺
大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺寸要求较高的
对于齿面度为轮大工，作面直耐。磨传性动径好功，率易d大安，a装传，＞500mm时，采用轮辐式结构，图4-6所示为轮辐式圆柱齿轮。受锻造设备的限制，
动寿效命率长高，使用寿命长
轮辐式齿轮截多面为为为圆形。铸抗拉造强 齿轮。轮辐剖面形状可以采用椭圆形（轻载）、十字形（中载）、及工字形（重 依靠带内周的横向齿与
常采用图4-7所示的浸油润滑和喷油润滑。
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
1.齿轮传动润滑的目的 截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强 面度为大工，作面耐。磨传性动好功，率易大安，装传， 齿轮传动动寿效命率时长高，使，用寿命相长 啮合的齿面间有相对滑动，因此就会产生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率。
依靠带内周的横向齿与
接齿轮 过盈、螺栓联接组合。 带轮啮合来传动。传动比准 确，传动效率高
圆柱齿轮
锥齿轮 图4-5 腹板式齿轮
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
动寿效命率长高，使用寿命长
1.齿轮材料必须满足工作条件的要求 截面为为圆形。抗拉强 依靠带内周的横向齿与 度大，耐磨性好，易安装， 例如，寿带 确命，轮长用传啮动合效来于率传高动。飞传动行比准 器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能
依靠带内周的横向齿与
高的合金带钢轮啮合；来传动矿。传动山比准机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往
截面形状为梯形，两侧
截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大，
齿轮表是面面平为带工的作硬3面依倍。靠，化传带使动用内功寿的率周命大的较，横方传向齿法与 有：渗碳、氮化和表面淬火。采用渗碳工艺时，应选用低碳钢或低碳合金钢作齿轮
动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
材料；氮化钢截确截面，形面和状传为为为动多圆效调楔形率形。，高抗质多拉楔强钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。 面度为大工，作面耐。磨传性动好功，率易大安，装传，
寿命长 确，传动效率高
圆柱齿轮
锥齿轮 图4-3 齿轮轴
2.实心式齿轮依靠带内周的横向齿与
带轮啮合来传动。传动比准
当齿顶圆确，直传动效径率高 da≤200mm或高速传动且要求低噪声时，可采用的实心结构，图4-4所示为实心式圆柱
齿轮和实心式锥齿轮。实心齿轮和齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工。
圆柱齿轮
锥齿轮 图4-4 实心式齿轮
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大，
四、齿轮的结构 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与 动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多： 截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强 面度为大工，作面耐。磨传性动好功，率易大安，装传，
度大，耐磨性好，易安装， 带轮啮合来传动。传动比准
载）等。寿命长 确，传动效率高
依靠Βιβλιοθήκη Baidu内周的横向齿与 带轮啮合来传动。传动比准 确，传动效率高
图4-6 轮辐式圆柱齿轮
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
3.腹板式齿轮 动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准
任务1 齿轮传动的类型和应用
项目4 齿 轮 传 动
截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强
对于面齿度为大工，作顶面耐。磨传性圆动好功，率直易大安，装传径， da≤500mm时，可采用腹板式结构，以减轻重量、节约材料，图4-5所示为腹板式圆柱 动寿效命率长高，使用寿命长
任务1
齿轮传动的应用特点见表4-3。 截确截面，形面状传为为为动多圆效楔形率形。，高抗多拉楔强 面度为大工，作面耐。磨传性动好功，率易大安，装传， 动寿效命率长高，使用寿命长
齿轮传动的类型和应用
截面为为圆形。抗拉强 依靠带内周的横向齿与
度大，耐磨性好，易安装， 带轮啮合来传动。传动比准
寿命长 确，传动效率高
面为截工面作形面状截。为面承矩为载形为，能内圆力表较形面大。，抗拉强 为工作面。结构简单，带轮制
是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装， 造方便；质量轻且挠曲性好
长 寿命长 截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大， 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与
依靠带内周的横向齿与 带轮啮合来传动。传动比准 确，传动效率高
项目4 齿 轮 传 动
三、齿轮的结构
齿轮结构形式一般有四种。 1.齿轮轴 当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离e很小，如圆柱齿轮e≤2.5mm，圆锥齿轮的小端e≤1.6m，为了保证轮毂键 槽足够的强度，应将齿轮与轴作成一体，形成齿轮轴，图4-3所示为圆柱齿轮和锥齿轮。
为工作面。结构简单，带轮制 是平度带大的 ，3 耐倍，磨使性用好寿，命易较安装，
造方便；质量轻且挠曲性好 长 寿命长
截面形状为梯形，两侧 截面形状为多楔形，多楔
面为工作面。承载能力较大，
五、齿轮传动的润滑 是面平为带工的作3面依倍。靠，传带使动用内功寿率周命大的较，横传向齿与 动效率高，使用寿命长 长 带轮啮合来传动。传动比准