齿轮机构PPT课件
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3.铣齿的工艺特点和应用 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 （1）生产成本低。 （2）加工精度低。 （3）生产率低。
465
0.6
1.86
0.8
五轮轮片 （15片）
1260
0.3
1.5
0.6
六轮轮片
900
（8片）
0.3
2
0.8
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
齿形加工
一、
概述
齿轮类型
应用
直齿轮、斜齿轮、人字齿轮 平行轴间传动
❖ ㈡、抛光去毛刺作业要求：
1、按下表参数比例将工件与磨料放入抛光桶中，并加入适量的水，盖上桶盖并拧 紧螺丝；（注意：水平面至少应高出磨料2－5ｍｍ，低于桶顶至少10ｍｍ） 2、将抛光机机盖打开，将刹车杆卡入刹车槽，确认转盘不能转动后将抛光桶装入 并拧紧螺丝；
3、确认所有的抛光桶已安装牢固后，合上机盖，按表一参数设置抛光时间； 4、打开电源，进行抛光，抛光结束后取下抛光桶，有相应的筛子分离工件与磨料， 如工件为钢件应放入脱水油中浸，时间至少3分钟； 5、抛光后的工件应检查切削毛刺是否已被去除； 6、本工序采用湖牌XGP30型卧式行星滚抛光机。
㈡、机床的主要工作运动
⑴主运动 即滚刀的旋转运动。根据合理的切削速度和滚刀直径，即
可确定滚
刀的转速。
⑵展成运动 即滚刀与工件之间的啮合运动。没滚刀头数为ｋ，工件齿 数为ｚ，则每当滚刀转1转时，工件应转ｋ/ｚ
齿轮机构及其设计复习ppt课件.ppt
pb1
O1 ω1
pb1
O1
ω1
Pb1＜ Pb2
pb2
ω2
m1<m2
O2
不能正确啮合
Pb1 ＞ Pb2
m1>m2
ω2 O
2
不能正确啮合
Pb1 Pb2 能正确啮合
P1 cosa1 P2 cosa2
m1 cosa1 m2 cosa2
pb1
O1
ω1
m1 cosa1 m2 cosa2
m1 m2 a1 a2
K1'
K1
B B'
A1
K2K1 = K2′K1′
K2' K2
A2
5 渐开线齿廓之间的正压力方向不变
1）啮合线:过接触点所作的公法
线都在一条直线N1 N2上，即所 有的啮合点均在N1 N2上，故 N1 N2为齿轮传动的啮合线；
2）压力线：两齿廓接触点间
的正压 压力总是沿其接触
点的公法线 方向。
N2
当两基圆位置确定后, N1 N 唯一确定，即：
圆圆。
由db＝dcosα可知，当d一定时基圆也是一个大小唯一确 定的圆。
渐开线标准齿轮具有以下几何尺寸特征: 1）具有标准模数m和标准压力角α；
2）具有标准齿顶高ha ； 3）具有标准齿根高hf ； 4）具有标准齿厚s与齿间e，且s=e=πm/2 。
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1 一对渐开线齿轮正确啮合条件
渐开线起始点A处曲率半径为0。
4）基圆以内无渐开线
rK
B
rb
n
K
B K
A rb
5）渐开线的形状取决于基圆的大小
K A1
rK1
行星齿轮机构课件
详细描述
行星齿轮机构通常与输入轴相连接，输入轴通过轴承支撑行星轮，行星轮在太 阳轮和内齿圈之间转动。太阳轮和内齿圈通常固定在一起，形成一个整体转动， 实现动力的传递和变速。
行星齿轮机构的特点
总结词
行星齿轮机构具有结构紧凑、传动效率高、变速范围广等优点，广泛应用于汽车、航空、工业等领域。
详细描述
行星齿轮机构由于其紧凑的结构设计，可以在有限的空间内实现较大的传动比和变速范围。同时，由 于行星轮的自我平衡作用，使得机构运转平稳，传动效率高。此外，通过不同的组合方式，行星齿轮 机构可以实现多种不同的传动方式和变速效果，广泛应用于各种机械传动系统。
详细描述
行星齿轮机构由于其结构紧凑、传动效率高、 承载能力强等特点，广泛应用于各种机械传 动系统，如汽车变速器、船舶推进器、工业 减速机等。通过选择不同类型的行星齿轮机 构，可以实现不同的传动方式和功能，满足 各种机械传动系统的需求。
2023
PART 04
行星齿轮机构的优化设计
REPORTING
行星齿轮机构的参数优化
行星齿轮机构的运动学优化
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化主要是指对其转速、传动比和运动平稳性的优化。
• 详细描述：通过调整行星齿轮机构的转速、传动比和运动平稳性，可以改善其动态响应和传递精度，从而提高整个机械系统的性能。在优化过程中，需要综合考虑多种因素，如转速范 围、传动比精度、齿侧间隙等。
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化通常需要借助计算机仿真技术来实现。 • 详细描述：通过建立行星齿轮机构的数学模型，并利用计算机仿真技术进行模拟分析，可以预测其运动性能和传递精度，并根据需要进行优化设计。
行星齿轮机构的强度优化
• 总结词：行星齿轮机构的强度优化主要是指对其承载能力和疲劳寿命的优化。
行星齿轮机构通常与输入轴相连接，输入轴通过轴承支撑行星轮，行星轮在太 阳轮和内齿圈之间转动。太阳轮和内齿圈通常固定在一起，形成一个整体转动， 实现动力的传递和变速。
行星齿轮机构的特点
总结词
行星齿轮机构具有结构紧凑、传动效率高、变速范围广等优点，广泛应用于汽车、航空、工业等领域。
详细描述
行星齿轮机构由于其紧凑的结构设计，可以在有限的空间内实现较大的传动比和变速范围。同时，由 于行星轮的自我平衡作用，使得机构运转平稳，传动效率高。此外，通过不同的组合方式，行星齿轮 机构可以实现多种不同的传动方式和变速效果，广泛应用于各种机械传动系统。
详细描述
行星齿轮机构由于其结构紧凑、传动效率高、 承载能力强等特点，广泛应用于各种机械传 动系统，如汽车变速器、船舶推进器、工业 减速机等。通过选择不同类型的行星齿轮机 构，可以实现不同的传动方式和功能，满足 各种机械传动系统的需求。
2023
PART 04
行星齿轮机构的优化设计
REPORTING
行星齿轮机构的参数优化
行星齿轮机构的运动学优化
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化主要是指对其转速、传动比和运动平稳性的优化。
• 详细描述：通过调整行星齿轮机构的转速、传动比和运动平稳性，可以改善其动态响应和传递精度，从而提高整个机械系统的性能。在优化过程中，需要综合考虑多种因素，如转速范 围、传动比精度、齿侧间隙等。
• 总结词：行星齿轮机构的运动学优化通常需要借助计算机仿真技术来实现。 • 详细描述：通过建立行星齿轮机构的数学模型，并利用计算机仿真技术进行模拟分析，可以预测其运动性能和传递精度，并根据需要进行优化设计。
行星齿轮机构的强度优化
• 总结词：行星齿轮机构的强度优化主要是指对其承载能力和疲劳寿命的优化。
齿轮传动设计PPT课件
一、渐开线的形成和特性 二、渐开线齿廓满足定角速比要求
17
一、渐开线的形成和特性
发生线
K
1、渐开线的形成:
一直线在一个圆周上做 纯滚动时，直线上任意一点 的轨迹称为渐开线。
AK曲线称为渐开线。 BK直线称为发生线。 这个圆称为基圆。
k 称渐开线A K的展角
B
rb
基圆
A
k
O
18
2、渐开线特性:
（1）BK = A B 发生线沿基圆滚
标准齿轮
分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且模数、压力 角、齿顶高系数及顶隙系数均为标准值的齿轮称 为标准齿轮。
33
三、齿条的基本参数：
齿条的主要特点是：
1.齿条同侧齿廓为平行的直 线，齿廓上各点具有相同的 压力角，即为其齿形角，它 等于齿轮分度圆压力角。
2.齿廓在不同高度上,具有 相同的齿距。但齿厚和槽宽各不相同.
为使前后两轮齿能同时 在啮合线上接触，必须使法 向齿距K1K'1 ＝ K2K'2，否 则 若K1K'1 > K2K'2 ，传动中断。
若K1K'1 < K2K'2 ，两轮可能卡住。
38
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
39
pb
db
z
d
z
db d
p cos
m cos
pb1 m1 cos 1 ; pb2 m2 cos 2
5
外啮合 内啮合
齿轮齿条
6
斜齿轮
人字 齿轮
直齿 圆锥 齿轮
海拔
齿轮
7
蜗轮蜗杆
交错轴斜齿轮 （旧称螺旋齿轮）
8
17
一、渐开线的形成和特性
发生线
K
1、渐开线的形成:
一直线在一个圆周上做 纯滚动时，直线上任意一点 的轨迹称为渐开线。
AK曲线称为渐开线。 BK直线称为发生线。 这个圆称为基圆。
k 称渐开线A K的展角
B
rb
基圆
A
k
O
18
2、渐开线特性:
（1）BK = A B 发生线沿基圆滚
标准齿轮
分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且模数、压力 角、齿顶高系数及顶隙系数均为标准值的齿轮称 为标准齿轮。
33
三、齿条的基本参数：
齿条的主要特点是：
1.齿条同侧齿廓为平行的直 线，齿廓上各点具有相同的 压力角，即为其齿形角，它 等于齿轮分度圆压力角。
2.齿廓在不同高度上,具有 相同的齿距。但齿厚和槽宽各不相同.
为使前后两轮齿能同时 在啮合线上接触，必须使法 向齿距K1K'1 ＝ K2K'2，否 则 若K1K'1 > K2K'2 ，传动中断。
若K1K'1 < K2K'2 ，两轮可能卡住。
38
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
39
pb
db
z
d
z
db d
p cos
m cos
pb1 m1 cos 1 ; pb2 m2 cos 2
5
外啮合 内啮合
齿轮齿条
6
斜齿轮
人字 齿轮
直齿 圆锥 齿轮
海拔
齿轮
7
蜗轮蜗杆
交错轴斜齿轮 （旧称螺旋齿轮）
8
机械原理(第七版)优秀课件—第十章 齿轮机构及其设计
• 2.模数m不同于齿轮，有单独的标准。
• 3.ha*=1，c*=0.2
• 4.直径系数（蜗杆特性系数）
q和升角λ
• 1）q：为了减少刀具数量，
有利于标准化，…
• q=d1/ma1
d1=mq
• 6.转向
• 10.13.3 背锥与当量齿数
当量齿数的用途：1、用仿 形法加工齿轮时选刀号
• rv1=r1/cosδ1=mz1/2cosδ1
• 1、 轮齿啮合的过程
理论啮合线N1N2 实际啮合线B2B1
齿廓工作段
齿廓非工作段
• 2、渐开线齿轮连续传动的条件
例：ε=1.2 的几何表示
• 3、重合度εα的计算 • 1）外啮合εα=B2B1 /pb
2．不出现根切的最小齿数
线距离
加工标准齿轮不出现根切的条件是：刀具的齿顶线到节
• 10.10.4 斜齿轮传动的重合度
• 10.10.5 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
• 短半轴b=r， 长半轴=r/cosβ • c点的曲率半径 ρ=a2/b =r/cos2β • 以ρ为rv，以mn为m，以αn为α作当量齿轮
• 10.11 螺旋齿轮传动
• 10.11.1 螺旋齿轮齿廓曲面形成的方法
• 10.11.2 几何关系
• 2.正确啮合条件
• mn1=mn2=mn
• 3.几何尺寸计算
αn1=αn2=αn=20°
a=r1+r2=mn(z1/cosβ1+ z2/cosβ2)/2 可调β1和β2来凑中心距
10.11.3 传动比i12及从动轮的转动方向
1.转向
轮2的转向不仅与轮1的转向有关，还与旋向有关。 • 2.传动比
齿轮传动简PPT课件
在齿轮的齿数、模数和压力角一定时，齿轮的基 圆的大小亦即一定，即渐开线齿廓的形状即一定。把
z、m、α这三个参数称为渐开线齿轮的三个基本参数。
➢ 齿轮的主要几何尺寸 都与模数成正比。m 越大，p 越大，轮齿 就越大。
➢ 模数m是轮齿抗弯能 力的重要标志。
标准齿轮 —— m、α、ha*、c*均为标准值，
C
第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动
一、齿轮各部分的名称和主要参数
齿轮圆周上轮齿 的数目称为齿数, 用z表示。
齿距 pk :
任意圆周 pk=sk+ek
分度圆上
分度圆 d :
zp=πd
d=zp/π
规定p/π为标准值（整数或有限位小
数），其压力角定为标准值20°。
模数 m :
分度圆上的压力角简称为压力角，以α表示， 压力角为200。
轮基圆半径的反比，为一常数。 安装时若中心距略有变化不会改 变传动比大小，此特性称为中心 距可分性。
2.渐开线齿廓的啮合特点 3)四线合一： 啮合线（啮合点的轨迹）、力作用线、基
圆内公切线、齿廓接触点的公法线四线重
合。
4)啮合角不变： 啮合线与两节圆公切线所夹的锐角称为啮
合角，用α’表示 。显然，齿轮传动啮 合角不变，正压力的大小、方向不变。
第一节 齿轮传动的特点与类型
一、齿轮传动的特点
➢1）适用的功率和圆周速度范围广 传递的功 率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m／s2。
➢2）效率高 常用的机械传动中，齿轮机构的效 率为最高，可达99％。
➢3）传动比稳定 齿轮机构能保证平均传动比 和瞬时传动比稳定。
➢4）结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮机构 所需的空间尺寸较小。
齿廓精度低 分度低
z、m、α这三个参数称为渐开线齿轮的三个基本参数。
➢ 齿轮的主要几何尺寸 都与模数成正比。m 越大，p 越大，轮齿 就越大。
➢ 模数m是轮齿抗弯能 力的重要标志。
标准齿轮 —— m、α、ha*、c*均为标准值，
C
第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮传动
一、齿轮各部分的名称和主要参数
齿轮圆周上轮齿 的数目称为齿数, 用z表示。
齿距 pk :
任意圆周 pk=sk+ek
分度圆上
分度圆 d :
zp=πd
d=zp/π
规定p/π为标准值（整数或有限位小
数），其压力角定为标准值20°。
模数 m :
分度圆上的压力角简称为压力角，以α表示， 压力角为200。
轮基圆半径的反比，为一常数。 安装时若中心距略有变化不会改 变传动比大小，此特性称为中心 距可分性。
2.渐开线齿廓的啮合特点 3)四线合一： 啮合线（啮合点的轨迹）、力作用线、基
圆内公切线、齿廓接触点的公法线四线重
合。
4)啮合角不变： 啮合线与两节圆公切线所夹的锐角称为啮
合角，用α’表示 。显然，齿轮传动啮 合角不变，正压力的大小、方向不变。
第一节 齿轮传动的特点与类型
一、齿轮传动的特点
➢1）适用的功率和圆周速度范围广 传递的功 率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m／s2。
➢2）效率高 常用的机械传动中，齿轮机构的效 率为最高，可达99％。
➢3）传动比稳定 齿轮机构能保证平均传动比 和瞬时传动比稳定。
➢4）结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮机构 所需的空间尺寸较小。
齿廓精度低 分度低
机械原理(第七版)优秀课件—第十章 齿轮机构及其设计
第十章 齿轮机构及其设计
Gears and its Design
• 10.1 齿轮机构的特点及分类
• 10.1.1 概述 • 1.什么是齿轮？
• 2.特点：适应范围广（v、p、r)；效率
高（0.99)；速比稳定、传动精度高；工 作可靠；可实现任意轴间的传动。制造 和安装精度要求高，成本较高；不适于 远距离传动。
• 刀具不标准
2.变位齿轮问题的提出
1）z＜zmin时又要不根切； 2）a’≠a；
3）ρ小＜ρ大, σ小＞σ大， u小＞u大,
• 3.刀具的变位 1）正变位 2）负变位 • 4. 变位传动
1）零变位齿轮传动：∑x=0，α’=α, a’=a • x1=x2=0 标准齿轮传动 x1=-x2 等移距变位齿轮传动 • 2）非零变位齿轮传动：∑x≠0，α’≠α, a’≠a
曲齿
交错轴斜齿轮传动
• 3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 • 4.按工作条件分： • 1）开式：2）闭式：
• 5.按运动速度分：
• 低速：＜1m/s
• 中速：1～25
• 高速：＞25m/s • 超高：＞100m/s
• 10.1.3 对齿轮传动的基本要求
– 1.传动准确平稳
i 1 d1
2 d 2
α
r
α N1
xm ha m
p
Q
• 2. 变位齿轮的几何计算
• m、a由强度计算确定，α、z、d、db不变化 • h高a和、齿h厚f 、的d变a化、 df、s 、e 、α’都将变化，而关键是齿
• 1）齿顶高、齿根高
hai (ha* xi y)m
hfi (ha* c* xi)m
x的选择:无侧隙、不根
2
c os '
Gears and its Design
• 10.1 齿轮机构的特点及分类
• 10.1.1 概述 • 1.什么是齿轮？
• 2.特点：适应范围广（v、p、r)；效率
高（0.99)；速比稳定、传动精度高；工 作可靠；可实现任意轴间的传动。制造 和安装精度要求高，成本较高；不适于 远距离传动。
• 刀具不标准
2.变位齿轮问题的提出
1）z＜zmin时又要不根切； 2）a’≠a；
3）ρ小＜ρ大, σ小＞σ大， u小＞u大,
• 3.刀具的变位 1）正变位 2）负变位 • 4. 变位传动
1）零变位齿轮传动：∑x=0，α’=α, a’=a • x1=x2=0 标准齿轮传动 x1=-x2 等移距变位齿轮传动 • 2）非零变位齿轮传动：∑x≠0，α’≠α, a’≠a
曲齿
交错轴斜齿轮传动
• 3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 • 4.按工作条件分： • 1）开式：2）闭式：
• 5.按运动速度分：
• 低速：＜1m/s
• 中速：1～25
• 高速：＞25m/s • 超高：＞100m/s
• 10.1.3 对齿轮传动的基本要求
– 1.传动准确平稳
i 1 d1
2 d 2
α
r
α N1
xm ha m
p
Q
• 2. 变位齿轮的几何计算
• m、a由强度计算确定，α、z、d、db不变化 • h高a和、齿h厚f 、的d变a化、 df、s 、e 、α’都将变化，而关键是齿
• 1）齿顶高、齿根高
hai (ha* xi y)m
hfi (ha* c* xi)m
x的选择:无侧隙、不根
2
c os '
小学五年级科学上册第23课《齿轮》ppt课件
• 可以通过高速的转动和 很小的摩擦力给物品带 来很大力量。用于电动 刮胡刀。是生活中唯一 可以产生力量的齿轮。
螺旋齿轮的介绍
• 螺旋齿轮是由两个斜齿轮相啮合 组成的。
• 可用于所需力量不是很大，而且 需要一定摩擦力的齿轮。如：摩 擦定式装置等。是生活中军事的 必备齿轮。
游乐场中的娱乐设施运用了哪 些简单机械？
• (1)齿向平行于轴心之直线圆 筒齿轮。
• (2)可以用于手表分针和秒针 控制，和修正带。是生活中 最常见的齿轮。
圆锥齿轮介绍
• 齿筋与节圆锥之直线 一致之伞形齿轮。
• 由于外表很像伞形， 可以用于折叠伞等可 收起来或张开的物品， 是生活中很常用的齿 轮。
ห้องสมุดไป่ตู้齿轮的介绍
• 与正齿轮或螺旋齿轮咬 合的圆盘形的面齿轮。
• 1.跷跷板属于杠杆。 • 2.过山车、滑梯包含斜面原理。 • 3.碰碰车里有齿轮等。
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件， 齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末， 展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机 床刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运 转的平稳性受到重视。
齿轮可以传递力， 可以改变运动的方向， 可以改变运动的快慢。
• 直齿轮
• 圆锥齿轮
• 面齿轮
• 螺旋齿轮
直齿轮介绍
螺旋齿轮的介绍
• 螺旋齿轮是由两个斜齿轮相啮合 组成的。
• 可用于所需力量不是很大，而且 需要一定摩擦力的齿轮。如：摩 擦定式装置等。是生活中军事的 必备齿轮。
游乐场中的娱乐设施运用了哪 些简单机械？
• (1)齿向平行于轴心之直线圆 筒齿轮。
• (2)可以用于手表分针和秒针 控制，和修正带。是生活中 最常见的齿轮。
圆锥齿轮介绍
• 齿筋与节圆锥之直线 一致之伞形齿轮。
• 由于外表很像伞形， 可以用于折叠伞等可 收起来或张开的物品， 是生活中很常用的齿 轮。
ห้องสมุดไป่ตู้齿轮的介绍
• 与正齿轮或螺旋齿轮咬 合的圆盘形的面齿轮。
• 1.跷跷板属于杠杆。 • 2.过山车、滑梯包含斜面原理。 • 3.碰碰车里有齿轮等。
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件， 齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末， 展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机 床刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运 转的平稳性受到重视。
齿轮可以传递力， 可以改变运动的方向， 可以改变运动的快慢。
• 直齿轮
• 圆锥齿轮
• 面齿轮
• 螺旋齿轮
直齿轮介绍
齿轮传动PPT课件
（二）直齿圆柱齿轮的基本参数
决定齿轮尺寸和齿形的基本参数有5个： 齿轮的模数 m、 压力角、 齿数 z、 齿顶高系数ha* 顶隙系数c*。以上5个参数，除齿数 z 外均已标准化了。
1.模数m
分度圆上的周节 p 对 的比值称为模数，用m（mm）表示，即： m= p/ （3－37） 模数是齿轮几何尺寸计算的基础。显然，m越大，则 p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯曲能力也越高。 我国已规定了标准模数系列。
2．齿面磨损
齿面磨损主要是由于灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损；其次是因齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状（图3－42），使运转中产生冲击和噪声。
齿面点蚀
轮齿工作时，其工作表面产生的接触压应力由零增加到一最大值，即齿面接触应力是按脉动循环变化的。在过高的接触应力的多次重复作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑，即疲劳点蚀，继续发展以致轮齿啮合情况恶化而报废。 实践表明，疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处（图3－43）。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力也越强。
（三）标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系
模数、压力角、齿顶高系数及顶隙系数均取标准值，分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有： s＝e＝p/2=m/2 （3－39） 分度圆直径d、齿顶圆直径da 和齿根圆直径df的计算式为： d =zm (3－40) da =d+2ha=2ha*+z (3－41) df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m (3－42)
第七节 齿轮轮齿的失效形式
齿轮最重要的部分为轮齿。它的失效形式主要有四种： 轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合
决定齿轮尺寸和齿形的基本参数有5个： 齿轮的模数 m、 压力角、 齿数 z、 齿顶高系数ha* 顶隙系数c*。以上5个参数，除齿数 z 外均已标准化了。
1.模数m
分度圆上的周节 p 对 的比值称为模数，用m（mm）表示，即： m= p/ （3－37） 模数是齿轮几何尺寸计算的基础。显然，m越大，则 p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯曲能力也越高。 我国已规定了标准模数系列。
2．齿面磨损
齿面磨损主要是由于灰砂、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒性磨损；其次是因齿面互相摩擦而产生的跑合性磨损。磨损后齿廓失去正确形状（图3－42），使运转中产生冲击和噪声。
齿面点蚀
轮齿工作时，其工作表面产生的接触压应力由零增加到一最大值，即齿面接触应力是按脉动循环变化的。在过高的接触应力的多次重复作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑，即疲劳点蚀，继续发展以致轮齿啮合情况恶化而报废。 实践表明，疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处（图3－43）。齿面抗点蚀能力主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，抗点蚀能力也越强。
（三）标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸关系
模数、压力角、齿顶高系数及顶隙系数均取标准值，分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有： s＝e＝p/2=m/2 （3－39） 分度圆直径d、齿顶圆直径da 和齿根圆直径df的计算式为： d =zm (3－40) da =d+2ha=2ha*+z (3－41) df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m (3－42)
第七节 齿轮轮齿的失效形式
齿轮最重要的部分为轮齿。它的失效形式主要有四种： 轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合
《齿轮设计》PPT课件
非对称
KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10-3b
悬臂
KHβ=1.12+0.18(1+6.7φd2) φd2+0.23×10-3b
8
对称
KHβ=1.15+0.18φd2+0.31×10-3b
非对称
KHβ=1.15+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.31×10-3b
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算
§10-9 齿轮的结构设计
§10-10 齿轮传动的润滑
一、对齿轮材料性能的要求
齿轮的齿体应有较高的抗折断能力,齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力,即要求：齿面硬、芯部韧.
开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算. 考虑磨损的影响适当增大模数.〔10～15%〕
第十章 齿轮传动
§10-1 齿轮传动概述
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
§10-3 齿轮的材料及其选择原则
§10-4 齿轮传动的计算载荷
§10-9 齿轮的结构设计
§10-10 齿轮传动的润滑
§10-1 齿轮传动概述
传动效率高；
结构紧凑；
工作可靠,寿命长；
传动比稳定；
齿轮的制造及安装精度要求高,价格较贵.
一、齿轮传动的主要特点：
§10-1 齿轮传动概述
二、齿轮传动的分类
按齿轮类型分：
直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
锥齿轮传动
KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10-3b
悬臂
KHβ=1.12+0.18(1+6.7φd2) φd2+0.23×10-3b
8
对称
KHβ=1.15+0.18φd2+0.31×10-3b
非对称
KHβ=1.15+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.31×10-3b
§10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择
§10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
§10-8 标准锥齿轮传动的强度计算
§10-9 齿轮的结构设计
§10-10 齿轮传动的润滑
一、对齿轮材料性能的要求
齿轮的齿体应有较高的抗折断能力,齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力,即要求：齿面硬、芯部韧.
开式传动：按保证齿根弯曲疲劳强度进行计算. 考虑磨损的影响适当增大模数.〔10～15%〕
第十章 齿轮传动
§10-1 齿轮传动概述
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
§10-3 齿轮的材料及其选择原则
§10-4 齿轮传动的计算载荷
§10-9 齿轮的结构设计
§10-10 齿轮传动的润滑
§10-1 齿轮传动概述
传动效率高；
结构紧凑；
工作可靠,寿命长；
传动比稳定；
齿轮的制造及安装精度要求高,价格较贵.
一、齿轮传动的主要特点：
§10-1 齿轮传动概述
二、齿轮传动的分类
按齿轮类型分：
直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
锥齿轮传动
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渐开线具有以下特性：
(1) 当发生线从位置I滚动到位置II时，因
它与基圆之间为纯滚动，没有相对滑动
，所以： BK AB
VK
Fn
K
K
（2）当发生线在位置II时,B点是它的速度
瞬心,故基圆上任意一点的法线必与基圆 相切;即基圆的切线必为渐开线下某一点 的法线。
rK B K
rb
A
（3）渐开线齿廓上某点的法线（压力
两轴相交的齿轮机构 （圆锥齿轮机构）
两轴交错的齿轮机构
直齿（图f) 曲齿（图g) 交错轴斜齿轮（图h) 蜗杆蜗轮（图i)
返回
§4-2 齿廓啮合基本规律
一、齿轮传动的基本要求
基本要求之一是其瞬时角速度之比必须 保持不变，否则，当主动轮等角速度回 转时，从动轮的角速度为变数，从而产 生惯性力。
二、齿廓啮合基本定律
§4-1 齿轮机构的特点和类型 一、齿轮机构的特点和类型
齿轮机构是应用最广泛的传动机构之一。 主要优点： 1）适用的圆周速度和功率范围广。 2）效率较高； ３）传动比稳定； 4）寿命较长； 5）可实现平行轴、任意角相交轴和空间两轴间的传动。
主要缺点：
1）要求较高的制造和安装精度，成本较高； 2）不适宜于远距离两轴之间的传动。
标准齿轮分度圆的齿厚与齿槽宽相等， 一对标准齿轮分度圆相 切时的中心距称为标准 中心距。
标准齿轮只有在分度圆与 a = r1 + r2 = r'1 + r'2 = m (z1 + z2) / 2 节圆重合时，压力角与啮 式中：r1 , r2 --- 二轮节圆半径， 合角才相等；否则，压力
为了阐明一对齿廓实现定角速比的条件，有必要探讨角速比 与齿廓间的一般规律。
图4-2表示两相互啮合的齿廓E1和 E2在K点接触。过K点作两齿 廓的公法线nn，它与连心线 O1O2的交点C称为节点。 C点也是齿轮1、2的相对速度
瞬心 1 o2c 2 o1c
齿廓啮合基本定律：一对传动齿轮的瞬时角 速度与其连心线O1O2被齿廓接触点公法线所 分割的两线段长度成反比。
齿顶圆
齿槽 齿根圆 齿厚 齿槽宽
线标准齿轮的基本尺寸
齿距pK
齿顶圆
齿槽宽eK
齿宽b齿顶ຫໍສະໝຸດ 高ha齿距dk pkz ;
dk
pk
z
齿厚Sk 分度圆
为了便于设计、制造及互换 ，把齿轮某一圆周上的比值 pk 规定为标准值，并使该 圆上的压力角也为标准值。 这个圆称为分度圆，d表示。
基圆 齿根圆
df db d da
R'1
O1 1
rb1
Pb1
N1
为了保证前后两对齿有可能同时 在啮合线上接触，
k' k
k
1k
' 1
k
2
k
' 2
两个齿轮1,2相邻两齿同侧齿廓
沿法线的距离相等
Pb1 = Pb2 P1cos1 = P2cos2
m1cos1 = m2cos2 1。两轮的模数相等 m1=m2=m 2。两轮的压力角相等1=2=
O
方向线），与齿廓上该点速度方向线所 II
I
夹的锐角落 K ，称为该点的压力角
。今以rb表示基圆半径，
（4）渐开线的形状决定于基圆的c 大小。如图4-4所示
os
k
OB OK
rb 图4r-k3 渐开线的形成
（5）基圆以内无渐开线。
基圆直径越大， 它的渐开线在K 点的曲率半径越 大，即渐开线变 化趋于平直。
改变的，其角速比不会
改变，这种性质称为渐 开线齿轮的可分性。
t
O1
R'1
rb1 N1
n1
CK
t
E1
齿轮传动时其齿廓接触点的轨迹 称为啮合线。对于渐开线齿轮，n2 无论在哪一点接触，接触齿廓的 公法线总是两基圆的内公切线 N1N2。
N1N2就是渐开线齿廓的啮合线。
rb2 N2
E2
R'2
O2
§4- 4 齿轮各部分名称及渐开
满足这一要求的一对齿廓称共轭齿廓。
过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
1
O1
R'1
c
n E1
E2
K
n R'2
2 O2
图4-2 齿廓啮合基本定律
§4-3 渐开线齿廓
一、渐开线的形成和特性
Fn
1。渐开线的形成 当一直线在一圆周上作纯滚动时
VK
K
K
（图4-3），此直线上任意一
点的轨迹称为该圆的渐开线。 基圆：这个圆称基圆 发生线：该直线称为发生线
二、齿轮机构的分类 图4-1
1。按两轴的相对位置和齿向分类
2。按齿廓曲线分类
直齿
3。按齿轮工作情况分类
外啮合（图a) 内啮合（图b) 齿轮与齿条啮合（图c)
两轴平行的齿轮机构 （平面齿轮机构） 齿 轮 机 构
圆柱齿 轮机构
斜齿
外啮合（图d) 内啮合 齿轮与齿条啮合
人字齿（图e)
两轴不平行的齿轮机构 （空间齿轮机构）
rK
A
B
K rb
渐开线具有以下特性：
O
I
(1) 当发生线从位置I滚动到位置II时，因 II
它与基圆之间为纯滚动，没有相对滑动
，所以： BK AB
（2）当发生线在位置II时,B点是它的速度 瞬心,故渐开线上任意一点的法线必与基
图4-3 渐开线的形成
圆相切;即基圆上任一点的切线必为渐开
线上某一点的法线。
K K
B3在
B1 K A1
O1 A2
K
B2
O2
A3在
返回
图4-4 基圆大小对渐开线的影响
二、渐开线齿廓满足定角速比要求
1。渐开线齿廓满足定角速
比要求
O1
图4-5示，渐开线E1、和E2
在任意点K接触，过K点
作两齿廓的公法线nn与两
轮连心线交于C点。
由渐开线性质，nn必同时
与两基圆相切，即过啮合
i = 1 2 = d2/ d1 = db2 / db1 = d2 / d1 = Z2 / Z1
N2 2
pb2 rb2 O2
图4-7 渐开线齿轮正确啮合
二、标准中心距
一对齿轮传动时，一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之 差称为齿侧间隙。
在机械设计中，正确安装的齿轮都按照无齿侧间隙计算的。
点所作的齿廓公法线为两
基圆内公切线。因基圆位
置不变，过接触点所作齿
廓公法线均通过连心线上
同一点C，故满足定角速比
要求。
i
n1
1
r' 2
rb2
n2
2
r' 1
rb1
rb1 N1
n
Ck E1
E2
n
N2
rb2
O2
图4-5 渐开线齿廓定角速比证明
渐开线齿轮的可分性
当一对渐开线齿轮制成以
后，其基圆半径是不会
齿廓 曲面
分度圆上的齿距p对的比 值称为模数，即 m p
齿顶，齿顶高ha
全齿高h
齿根高hf
O
齿根，齿根高hf 全齿高h 齿宽
齿轮各部分名称及几何尺寸计算
齿顶圆da；齿槽（齿槽宽）ek ；齿厚Sk ；齿距Pk ；模数m
§4-5 渐开线标准齿轮的啮合 一、正确啮合条件
齿轮传动时，前一对齿分离 之前，后一对齿先啮合，才 能保持连续传动工作。