机械基础齿轮传动课件.
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齿轮传动-ppt课件
(3) 把各分力画在啮合点上 在标出齿轮2、 3 受各分力的方向时，要将各力画在所啮合点上。
注意：不要把轴向力直接画在轴线或表示轮齿旋向 的斜线上。
最新课件
30
第第四四节节 齿齿轮轮强强度校度核 校核
齿轮的失效，通常都集中在轮齿部分。 轮齿的 主要失效形式有：轮齿折断、齿 面磨损、齿面点 蚀、齿面胶合、齿面塑 性变形等五种。为保证 齿轮传动所需工 作寿命，应进行强度计算与强 度校核。 一般只进行两类强度计算:齿面接触 疲劳 强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算。
最新课件
14
二、斜齿圆柱齿轮受力分析
1、各力的大小
圆周力 径向力
F 2T1 d1
F F tan cos
轴向力
F
法向力
FF
F cotsan
T1 9.55
10
cos
6 P1 n1
式中：n 法面分度圆
压力角
t 端面分度圆压力角 分度圆螺旋角
最新课件
b 基圆螺旋角
15
2、各力的方向
圆周力 Ft：主动轮上的与转向相反，从动轮上的与转向相同；
常用于制造小齿轮和蜗杆 用于制造承受冲击和交变载荷的齿
轮和蜗杆 用于制造速度较高的耐磨
调质渗氮
齿轮
猝火调质
用于制造需氮化的齿轮，热 处 理 后不必磨齿 用于要求防锈、防腐的 齿轮，猝火 后 变形极 小，齿面光 泽
用于制造要求重鱼轻、受力较小的 齿轮
用于制造高抗磨或防磁的重要齿轮
及蜗轮 用于制造抗磨、防腐的次要
最新课件
12
1、各力的大小
2
F t
Td
1
1
F F tan
rt
F Ft 2T1
注意：不要把轴向力直接画在轴线或表示轮齿旋向 的斜线上。
最新课件
30
第第四四节节 齿齿轮轮强强度校度核 校核
齿轮的失效，通常都集中在轮齿部分。 轮齿的 主要失效形式有：轮齿折断、齿 面磨损、齿面点 蚀、齿面胶合、齿面塑 性变形等五种。为保证 齿轮传动所需工 作寿命，应进行强度计算与强 度校核。 一般只进行两类强度计算:齿面接触 疲劳 强度计算，齿根弯曲疲劳强度计算。
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二、斜齿圆柱齿轮受力分析
1、各力的大小
圆周力 径向力
F 2T1 d1
F F tan cos
轴向力
F
法向力
FF
F cotsan
T1 9.55
10
cos
6 P1 n1
式中：n 法面分度圆
压力角
t 端面分度圆压力角 分度圆螺旋角
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b 基圆螺旋角
15
2、各力的方向
圆周力 Ft：主动轮上的与转向相反，从动轮上的与转向相同；
常用于制造小齿轮和蜗杆 用于制造承受冲击和交变载荷的齿
轮和蜗杆 用于制造速度较高的耐磨
调质渗氮
齿轮
猝火调质
用于制造需氮化的齿轮，热 处 理 后不必磨齿 用于要求防锈、防腐的 齿轮，猝火 后 变形极 小，齿面光 泽
用于制造要求重鱼轻、受力较小的 齿轮
用于制造高抗磨或防磁的重要齿轮
及蜗轮 用于制造抗磨、防腐的次要
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12
1、各力的大小
2
F t
Td
1
1
F F tan
rt
F Ft 2T1
机械设计基础齿轮传动最新PPT课件
k
k
k 同侧齿廓弧长
法向齿距
（周节） －
p
n
=
p
b
基圆－ d 、r
bb
齿顶圆－ d 、r
aa
齿根圆－ d 、r
齿宽－ B f f
B p
k
s k
e k
pn
r
f
r
a
O
5.4 标准直齿圆柱齿轮的名称及几何尺寸参数
5.4.1 齿轮各部分名称
分度圆－
人为规定的计算基准圆
表示符号： d、r、s、e， h
a
s=e，p= s+e
在啮合传动时，齿廓之间将产生相对滑动。相 对滑动是任何齿廓曲线齿轮都具有的特性。齿廓间 的滑动将引起啮合时的摩擦效率损失和齿廓的磨损。
5.4 标准直齿圆柱齿轮的名称及几何尺寸参数
5.4.1 齿轮各部分名称 齿数－z
齿槽宽－ e
k 弧长
齿厚－ s 齿距 （周节） k 任意圆上的弧长
－ p = s +e
第五章 齿轮传动
5.1 齿轮传动的类型和特点 5.2 齿廓啮合的基本定律 5.3 渐开线齿廓 5.4 标准直齿圆柱齿轮的名称及几何尺寸参数 5.5 标准渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动的条件 5.6 渐开线齿轮的切齿原理及根切现象 5.7 齿轮传动的失效形式和计算准则 5.8 齿轮常用材料及热处理 5.9 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷 5.10 直齿圆柱齿轮的强度计算 5.11 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 5.12 直齿圆锥齿轮传动 5.13 齿轮传动设计计算中的主要问题
③ 不适宜用于两轴间距离较大的传动。
5.2 齿廓啮合的基本定律
5.2 齿廓啮合的基本定律
一对齿轮传动，是依靠主动齿轮的齿廓依次推动从动齿轮的 齿廓来实现的，齿轮的齿廓曲线与传动比有密切的关系。
2024年机械设计基础课件齿轮传动
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件：齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式，广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点，因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成，其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮，从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的，齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式，具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点，适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点，适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命，主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性，主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中，齿轮传动用于传递动力和运动，实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域，齿轮传动用于传递高速旋转的动力，实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域，齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递，提高设备的性能和效率。
齿轮传动机械基础PPT课件
制造和安装精度要求高
齿轮的制造和安装精度要求较高，否则会影响传动的平稳性和效率。
需要润滑
齿轮传动需要良好的润滑条件，以减少磨损和摩擦热。
齿轮传动的应用
01
02
03
04
工业领域
齿轮传动广泛应用于各种工业 机械和设备中，如机床、起重
机、矿山机械等。
交通运输领域
汽车、火车、飞机等交通工具 中大量使用齿轮传动来实现动
模数的单位是毫米 （mm）。
03
选择
模数的选择应根据齿轮的 承载能力和制造精度要求 进行。
齿轮的压力角
定义
压力角是齿轮齿形的一个参数，表示齿轮齿形的倾斜程度。压力 角的大小力角的单位是度（°）。
选择
压力角的选择应根据齿轮的传动要求和制造精度要求进行。
齿轮的齿数和齿宽
持心部良好的韧性。
齿轮材料和热处理的选择
根据齿轮的载荷、速度、精度等要求 进行选择。
对于承受轻载、低速或一般精度要求 的齿轮，可以选择较低强度和硬度的 材料和相应的热处理方法，以降低制 造成本。
对于承受重载、高速或高精度要求的 齿轮，应选择高强度、高硬度、高耐 磨性的材料和相应的热处理方法。
在选择材料和热处理方法时，还应考 虑齿轮的工作环境、制造工艺和经济 性等因素。
根据齿轮传动的使用要求，选用合适的润滑油或 润滑脂，并定期更换。
清洁维护
保持齿轮传动装置及其周围环境的清洁，防止杂 物和灰尘进入。
常见故障分析及排除方法
齿轮磨损
齿轮长时间使用后，会出现磨损现象。 解决方法是定期更换齿轮，或对磨损 严重的齿轮进行修复。
油位异常
油位过高或过低都会影响齿轮传动的正 常运转。解决方法是检查油位并调整到 规定范围内，同时检查油路是否畅通。
齿轮的制造和安装精度要求较高，否则会影响传动的平稳性和效率。
需要润滑
齿轮传动需要良好的润滑条件，以减少磨损和摩擦热。
齿轮传动的应用
01
02
03
04
工业领域
齿轮传动广泛应用于各种工业 机械和设备中，如机床、起重
机、矿山机械等。
交通运输领域
汽车、火车、飞机等交通工具 中大量使用齿轮传动来实现动
模数的单位是毫米 （mm）。
03
选择
模数的选择应根据齿轮的 承载能力和制造精度要求 进行。
齿轮的压力角
定义
压力角是齿轮齿形的一个参数，表示齿轮齿形的倾斜程度。压力 角的大小力角的单位是度（°）。
选择
压力角的选择应根据齿轮的传动要求和制造精度要求进行。
齿轮的齿数和齿宽
持心部良好的韧性。
齿轮材料和热处理的选择
根据齿轮的载荷、速度、精度等要求 进行选择。
对于承受轻载、低速或一般精度要求 的齿轮，可以选择较低强度和硬度的 材料和相应的热处理方法，以降低制 造成本。
对于承受重载、高速或高精度要求的 齿轮，应选择高强度、高硬度、高耐 磨性的材料和相应的热处理方法。
在选择材料和热处理方法时，还应考 虑齿轮的工作环境、制造工艺和经济 性等因素。
根据齿轮传动的使用要求，选用合适的润滑油或 润滑脂，并定期更换。
清洁维护
保持齿轮传动装置及其周围环境的清洁，防止杂 物和灰尘进入。
常见故障分析及排除方法
齿轮磨损
齿轮长时间使用后，会出现磨损现象。 解决方法是定期更换齿轮，或对磨损 严重的齿轮进行修复。
油位异常
油位过高或过低都会影响齿轮传动的正 常运转。解决方法是检查油位并调整到 规定范围内，同时检查油路是否畅通。
机械设计基础课件——第四章齿轮传动
第二节 渐开线齿廓
▪ 一、渐开线齿廓的形成和性质 ▪ 1.渐开线的形成 ▪ 如图4-2a所示，直线n-n沿一个半径为rb的圆周作无
滑动的纯滚动，该直线上任一点的K的轨迹AK称为 该圆的渐开线。这个圆称为基圆，该直线称为渐开 线的发生线。∠AOK（∠AOK=θK）称为渐开线在K 点的展角。
图 4-2
▪ 2.渐开线齿廓的压力角
▪ 齿轮传动中，齿廓在K点啮合时，作用于K点的法向力Fn与齿轮上K点速 度方向所夹的锐角，称为渐开线上K点处的压力角，用αk表示，由图4-2b 可见，αk=∠NOK,设K点的内径为rk,于是：
▪
cosαk=rb/rk
▪ 3.渐开线的性质
▪ 根据渐开线的形成，可知渐开线具有如下性质：
▪ 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。
▪ 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
▪ 1.齿数
▪ 在齿轮整个圆周上轮齿的数目称为该齿轮的齿数，用z表示。
▪ 2.模数
▪ 分度圆的周长为dπ=pz，于是分度圆的直径d=pz/π，由于式中π是无理 数，故将p/π的比值制定成一个简单的有理数列，以利计算，并把这个 比值称为模数，以m表示。
▪ （4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大渐开线就越平直，当基 圆的半径无穷大时，那么渐开线就是直线了，如图4 3b所示。
▪ （5）基圆内无渐开线。
▪ 二、渐开线齿廓啮合特性 ▪ 1.渐开线齿廓能保证定传动比传动 ▪ 2.渐开线齿廓之间的正压力方向不变 ▪ 3.渐开线齿廓传动具有中心距可分性
第四章 齿轮传动
第一节 齿轮传动的类型、特点和应用
▪ 一、齿轮传动的类型 ▪ 齿轮传动的类型很多，下面介绍几种常用的分类方法。 ▪ （1）按一对齿轮两轴线的相对位置分为平行轴齿轮传动、相交轴
《齿轮传动设计》PPT课件
三、渐开线齿轮的啮合特性
渐开线齿轮符合齿廓啮合基本定 律,即能保证定传动比传动 由齿廓啮合基本定律知
i12
1 2
O2P O1P
❖ 由渐开线性质知,
❖ 啮合点公法线与二基圆内公切
线重合
N2
❖ 二基圆为定圆,N1N2为定直线, 则节点P为定点
i12 12
O2Pr2'rb2 O1P r1' rb1
co
n. st
机械设计基础 ——齿轮传动
例题2
❖已知:一渐开线直齿圆柱齿轮,用卡尺测量出齿顶圆直径 da=208mm, 齿根圆直径df=172mm, 数得齿数z=24.
❖求：该齿轮的模数m,齿顶高系数ha*和顶隙系数c*
解:
da(z2ha *)m208 mm
df(z2h a *2c*)m 17m 2 m
m 8 mm
O1
1 rb1
P K’
N1 K
C１
C２
2 rb2
O2
机械设计基础 ——齿轮传动
三、渐开线齿轮的啮合特性
机械设计基础 ——齿轮传动
5-4 渐开线标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮 二、内齿轮 三、齿条
机械设计基础 ——齿轮传动
一、外齿轮
1 各部分名称和符号 2 基本参数 3 几何尺寸 4 例题
机械设计基础 ——齿轮传动
h
* a
1
c
*
0 .25
正常齿: 短齿:
m 1mm h a *1,c*0.25 m 1mm h a *1,c*0.35
ha*0.8,c*0.3
机械设计基础 ——齿轮传动
例题3
❖已知: 法向距离〔即公法线长度〕分别为 :W3 = 61.84mm,
机械设计基础课件第五章齿轮传动
(9) 齿根高 : 分度圆和齿根圆之间的 径向距离称为齿根高 , 用 hf 表示。显然 hf=(d-df)/2。 (10) 齿高: 齿顶圆和齿根圆之间的径 向距离称为齿高 , 用 h 表示。显然 h=ha+hf 。 (11) 齿轮宽度： 沿齿轮轴线的长度 称为齿宽, 用b表示。
5.3.2、渐开线齿轮的基本参数和尺寸计算
1、齿数：齿轮整个圆周上轮齿的总数, 用z表示。
2、 模数： 根据圆的周长和齿距的定义可知
d k zpk
dk
zpk
式中, 比值pk/π含有无理数π, 这给设计、制造及测量带来不便, 为此需在齿轮上取一圆, 将该圆pk/π的比值规定为标准值,并使该
圆上的压力角也为标准值, 这个圆即为分度圆。规定分度圆上的齿
5.1 齿轮传动的类型和特点
齿轮传动：用于传递空间任意两轴 之间的运动和动力。 一、齿轮传动的特点
①传动比准确； ②传动效率高；
优点： ③工作可靠、寿命长； ④结构紧凑；
⑤适用范围广。
①制造和安装精度要 求较高； 缺点： ②不适宜用于两轴 间距离较大的传动。
齿轮传动动画（3D)
二、齿轮传动的类型
1 O2 P r2' rb 2 i12 ' 2 O1 P r1 rb1
渐开线齿轮的传动比又与两轮基圆半径成反比。 其基圆的大小是不变的，所以当两轮的实际中心 距与设计中心距不一致时，而两轮的传动比却保 持不变。这一特性称为传动的可分性。
α
3. 齿廓间正压力方向不变
如图所示，过节点C作两节圆 的公切线t- t，它与啮合线n-n的 夹角α’称为啮合角。由理论力学 知道，齿廓间正压力方向为接触 点公法线方向，由于公法线与啮 合线重合且位置不变，显然，啮 合角α’是一个常数，所以齿廓间 正压力方向也不会改变。当齿轮 传递的转矩为常数时，正压力的 大小也不变。这对于提高齿轮传 动的平稳性是极为有利的。由图 还可知道，啮合角α’在数值上等 于渐开线在节圆上的压力角。
《机械设计基础》课件 第11章 齿轮传动
H
2
bd1
u
Zβ cos
32
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
2 KT1
F
YFaYSa F
bd1mn
2 KT1 YFaYSa
2
mn 3
cos
2
d z1 F
z
zv
3
cos
33
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
34
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
35
轴向力：
Fa Ft tan
29
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
力的方向：
圆周力t ：主动轮与运动方向相反，
从动轮与运动方向相同
径向力r ：两轮都是指向各自的轴心
轴向力a ：主动轮的左（右）手法则
30
根据主动轮轮齿的齿向（左旋或右旋）伸左手或右手，四指
沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的
轮齿会变形，需要磨齿。
二、主要参数
1. 齿数比：一般≤7，同要求的传动比误差≤ (3~5)%
2. 齿数：一般z1>17
3. 齿宽：过大，宽度方向载荷分布不均匀
28
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力
轮齿所受总法向力
可分解为：
2T1
圆周力：Ft
d1
Ft tan n
径向力：Fr
cos
开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳
折断。
由于目前齿面磨粒磨损尚无完善的计算方法，因此通常只对
其进行抗弯曲疲劳强度计算，并采用适当加大（10%～20%）
模数（或降低许用弯曲应力）的方法来考虑磨粒磨损。
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 4第四章 齿轮传动
直线KK′所形成的一个螺旋形的渐开线曲面称 为渐开线螺旋面。βb称为基圆柱上的螺旋角
§4—3 其他齿轮传动简介
2．斜齿圆柱齿轮的主要参数
（1）斜齿圆柱齿轮的螺旋角 斜齿圆柱齿轮的螺旋角： 分度圆柱面与齿廓相交的螺
旋线的螺旋角，用β表示
β越大，轮齿倾斜程度越大，因而
传动平稳性越好，但轴向力也越大
§4—3 其他齿轮传动简介
第四章 齿轮传动
一、渐开线齿廓
1．齿轮传动对齿廓曲线的基本要求
（1）传动要平稳 （2）承载能力要强
2．渐开线的形成
动直线AB 沿一固定圆作纯滚动， 此动直线AB 上任意一点K 的运动 轨迹CD 称为该圆的渐开线
3．渐开线齿廓的啮合特性
（1）能保证瞬时传动比的恒 定，保证了传动的平稳性，减 小了振动和冲击 （2）即使两轮的实际中心距 与设计的中心距稍有改变，其 瞬时传动比仍能保持不变
第四章 齿轮传动
制作：王希波
二、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1．压力角
压力角：齿廓上某点所受正压 力方向（即齿廓上该点法向） 与速度方向线之间所夹的锐角
分度圆上的压力角α=20°
分度圆上压力角大小对轮齿形状的影响
α<20°
α=20°
α>20°
2．齿数z
齿数z：一个齿轮的轮齿总数
直齿锥齿轮传动正确啮合的条件： （1）两齿轮的大端模数相等，m1=m2=m （2）两齿轮的压力角相等，α1=α2=α
第四章 齿轮传动
一、齿轮的结构
1．齿轮轴
圆柱齿轮
锥齿轮
2．实体式齿轮
圆柱齿轮
锥齿轮
３．腹板式齿轮
圆柱齿轮
§4—3 其他齿轮传动简介
2．斜齿圆柱齿轮的主要参数
（1）斜齿圆柱齿轮的螺旋角 斜齿圆柱齿轮的螺旋角： 分度圆柱面与齿廓相交的螺
旋线的螺旋角，用β表示
β越大，轮齿倾斜程度越大，因而
传动平稳性越好，但轴向力也越大
§4—3 其他齿轮传动简介
第四章 齿轮传动
一、渐开线齿廓
1．齿轮传动对齿廓曲线的基本要求
（1）传动要平稳 （2）承载能力要强
2．渐开线的形成
动直线AB 沿一固定圆作纯滚动， 此动直线AB 上任意一点K 的运动 轨迹CD 称为该圆的渐开线
3．渐开线齿廓的啮合特性
（1）能保证瞬时传动比的恒 定，保证了传动的平稳性，减 小了振动和冲击 （2）即使两轮的实际中心距 与设计的中心距稍有改变，其 瞬时传动比仍能保持不变
第四章 齿轮传动
制作：王希波
二、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1．压力角
压力角：齿廓上某点所受正压 力方向（即齿廓上该点法向） 与速度方向线之间所夹的锐角
分度圆上的压力角α=20°
分度圆上压力角大小对轮齿形状的影响
α<20°
α=20°
α>20°
2．齿数z
齿数z：一个齿轮的轮齿总数
直齿锥齿轮传动正确啮合的条件： （1）两齿轮的大端模数相等，m1=m2=m （2）两齿轮的压力角相等，α1=α2=α
第四章 齿轮传动
一、齿轮的结构
1．齿轮轴
圆柱齿轮
锥齿轮
2．实体式齿轮
圆柱齿轮
锥齿轮
３．腹板式齿轮
圆柱齿轮
《机械基础》课件——第十三章 齿轮传动
锥齿轮零件图与圆柱齿轮相似，除必要的视图用来表示其结构形状外，还应标注齿顶圆直径及其公差、齿宽等一般尺寸数据，还需要用表格列出模数、齿数、压力角等数据和参数以及表面粗糙度和其他技术要求。
四、直齿锥齿轮零件图
2.一对圆柱齿轮的啮合画法
*
通过以上对齿轮传动的全面介绍，已经确定了齿轮的主要参数，以及齿轮的主要几何尺寸，而齿轮的轮缘、轮辐和轮毂等结构形式和尺寸则需要有结构设计来确定。通常齿轮的结构形式与V带轮的结构形式相似，也有实心式、腹板式、孔板式和轮辐式几种，同时也是根据各自的直径大小来选定结构形式。而结构尺寸则可自行设计确定，也可根据有关经验公式或采用类比的方法确定。与V带轮所不同的是齿轮结构还有一种称为齿轮轴的结构形式。
1.单个齿轮的画法
*
1）在投影为非圆的视图上，一般画成剖视图（剖切平面通过两啮合齿轮的轴线）。在啮合区两齿轮的分度线重合为一条线，画成细点画线；两齿轮的齿根线均画成粗实线；一个齿轮的齿顶线画成粗实线，另一个齿轮的齿顶线及其轮齿被遮挡部分的投影均画成细虚线。 2）在投影为圆的视图（端视图）中，与单个齿轮的画法相同。 需要注意的是一对齿轮啮合时，两轮的分度圆相切，分度线重合。
Fnc=KFn
式中：K—载荷系数，一般取1.2～2.0
（1）名义载荷 Fn
（2）计算载荷 Fnc
理想条件，理论值
*
一、斜齿圆柱齿轮的形成原理
二、斜齿圆柱齿轮的基本参数
三、斜齿轮的几何尺寸计算
四、一对斜齿轮的正确啮合条件
*
一、斜齿圆柱齿轮的形成原理
1、形成
直齿圆柱齿轮齿廓面为渐开面。
*
2、啮合特点
且 中心距a’=r1’+r2’
*
二、啮合线为一直线，啮合角为一常数
四、直齿锥齿轮零件图
2.一对圆柱齿轮的啮合画法
*
通过以上对齿轮传动的全面介绍，已经确定了齿轮的主要参数，以及齿轮的主要几何尺寸，而齿轮的轮缘、轮辐和轮毂等结构形式和尺寸则需要有结构设计来确定。通常齿轮的结构形式与V带轮的结构形式相似，也有实心式、腹板式、孔板式和轮辐式几种，同时也是根据各自的直径大小来选定结构形式。而结构尺寸则可自行设计确定，也可根据有关经验公式或采用类比的方法确定。与V带轮所不同的是齿轮结构还有一种称为齿轮轴的结构形式。
1.单个齿轮的画法
*
1）在投影为非圆的视图上，一般画成剖视图（剖切平面通过两啮合齿轮的轴线）。在啮合区两齿轮的分度线重合为一条线，画成细点画线；两齿轮的齿根线均画成粗实线；一个齿轮的齿顶线画成粗实线，另一个齿轮的齿顶线及其轮齿被遮挡部分的投影均画成细虚线。 2）在投影为圆的视图（端视图）中，与单个齿轮的画法相同。 需要注意的是一对齿轮啮合时，两轮的分度圆相切，分度线重合。
Fnc=KFn
式中：K—载荷系数，一般取1.2～2.0
（1）名义载荷 Fn
（2）计算载荷 Fnc
理想条件，理论值
*
一、斜齿圆柱齿轮的形成原理
二、斜齿圆柱齿轮的基本参数
三、斜齿轮的几何尺寸计算
四、一对斜齿轮的正确啮合条件
*
一、斜齿圆柱齿轮的形成原理
1、形成
直齿圆柱齿轮齿廓面为渐开面。
*
2、啮合特点
且 中心距a’=r1’+r2’
*
二、啮合线为一直线，啮合角为一常数
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第四节
其他齿轮传动
3、斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算
a) 斜齿轮
b) 大字齿轮
法面齿距与端面齿距
斜齿轮上的轴向力
第四节
其他齿轮传动
1、正确啮合条件
2、重合度
对于斜齿圆柱齿轮传动，其重合度受螺旋角 值按下式计算： 的影响，其
其中 重合度随齿宽
由此可见，斜齿轮传动的 和螺旋角 的增大而增大，其值比直齿轮传动大
2、齿面点蚀
原因：很小的面接触、循环变化、齿面表层就会产生细微的疲 劳裂纹、微粒剥落下来而形成麻点 部位：靠近节线的齿根表面 避免措施：提高齿面硬度
第五节
渐开线齿轮的失效形式
3、齿面胶合
原因：高速重载、啮合区温度升高引起润滑失效，齿面金属 直接接触并相互粘连，较软的齿面被撕下而形成沟纹 部位：轮齿接触表面 避免措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和 抗胶合性能好的润滑油
得多，这是斜齿轮传动平稳，承载能力较高的主要原因。
第五节
渐开线齿轮的失效形式
传动的失效形式
轮齿折断 齿面点蚀 磨损 胶合 齿面塑性变形
第五节
渐开线齿轮的失效形式
失效：齿轮传动过程中，在载荷的作用下，如果轮齿发生折 断，齿面损坏等现象，则轮齿就失去了正常的工作能力。
1、轮齿折断
原因：短时意外的严重过载；超过弯曲疲劳极限 部位：齿根部分 避免措施：选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理方 法，降低表面粗糙度，降低齿根弯曲应力。
第三节
渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算
三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
课本P53页表4—4
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的 正确啮合条件和连续传动条件
1、正确啮合的条件
1）两齿轮的模数相等 2）两齿轮的压力角相等
2、连续传动的条件
重合度必须大于1(ε >1)
第四节
其他齿轮传动
一、斜齿圆柱齿轮转动
4、齿面磨损
原因：触表面间有较大的相对滑对，产生滑动摩擦 部位：轮齿接触表面 避免措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，改善润滑条件， 加大模数，尽可能用闭式齿轮传动结构代替开式齿轮传动结构
第五节
渐开线齿轮的失效形式
5、齿面塑性变形
原因：低速重载、齿面压力过大 部位：轮齿表面 避免措施：减小载荷，减少启动频率
本章小结
1、齿轮传动的类型 2、渐开线性质及渐开线齿轮啮合特性 3、渐开线标准齿轮各部分名称、参数、尺寸计算及正确啮合条件 4、斜齿轮的特点及正确啮合条件 5、齿轮失效形式、失效原因和预防措施
第四章
齿轮传动
安徽淮北煤电技师学院
第四章 齿轮传动
§4－1 齿轮传动的类型及应用
§4－2 渐开线齿廓
§4－3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
和几何尺寸计算
§4－4 其他齿轮传动简介
§4－5 渐开线齿轮失效形式
第一节
齿轮传动的类型及应用
齿轮机构：是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。
一、常用类型
一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
1、齿顶圆：轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用da表示。 2、齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用df表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆， 其直径用d表示。 4、齿厚：一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚，用s表示。
5、齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽，用e表示。
第二节
渐开线齿廓
一、渐开线的形成及性质
1、渐开线的形成
当一条动直线（发生线，nn），沿着一个固定的圆（基圆,圆O） 作纯滚动时，动直线(KN)上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。
2、渐开线的性质
1）发生线沿基圆滚过的长度 等于基圆上被滚过的圆弧长。 2) 渐开线上任一点的法线必切于基圆。 3）渐开线上的各点的曲率半径不相等。
6、齿距：两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。 即p＝s＋e 7、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。 8、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。 9、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。 10、齿宽：沿齿轮轴线方向量得的齿轮宽度，用b表示。
平行轴
直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 人字齿轮 直齿圆锥齿轮 曲齿圆锥齿轮 交错轴斜齿轮 交错轴
按两轴的相对位置和齿向
相交轴
蜗杆机构
直齿圆柱齿轮（外啮合、内啮合、齿轮齿条）
第一节
齿轮传动的类型及应用
二、齿轮传动的应用
1、传递功率的范围大，速度广 2、能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。 3、传动效率高，使用寿命长，工作可靠。 4、可以实现平行或不平行轴之间的传动。 5、齿轮的制造、安装精度、成本较高。 6、不宜用于远距离的传动
第二节
渐开线齿廓
4）渐开线的形状决定与基圆的大小。 5）基圆内无渐开线
二、齿轮传动的基本要求
1）传动要平稳
2）承载能力要强
第二节
渐开线齿廓
三、渐开线齿廓啮合特性
（一）、渐开线齿轮的啮合过程 （二）、渐开线齿轮啮合传动特点
1、传动比恒定
2、中心距具有可分性 3、传动的作用力方向不变
第三节
渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算
1、斜齿圆柱齿轮齿廓形成
渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成与渐开线直齿圆柱齿轮 相似。就齿轮端面而言，都是发生线绕基圆作纯滚动时，发 生线上任一点K在平面上的轨迹。实质上齿廓表面是一渐开 线曲面。
２、啮合特点
一对斜齿圆柱齿轮接触线为斜直线，接触线长度先由短到 长，再由长到短，• 直至脱离啮合，故传动平稳性好，承载 能 力强，适用于高速重载传动。在传动时会产生轴向力。
第三节
渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸计算
二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1、 齿数 用符号 在齿轮整个圆周上齿的总数称为该齿轮的齿数， 表示。齿数由设计计算确定。 分度圆的周长为
2、 模数 m
3、 压力角。可用下式表示： 4、齿顶高系数 正常齿 和顶隙