齿轮基础知识PPT幻灯片

ha ha*m
h f ha* c* m
齿顶高系数，国标规定，正常齿制
h
* a
1
,短齿制
h
* a
0.8 ；
顶隙系数，国标规定，正常齿制 c* 0.25,短齿制 c* 0.3。
——短齿制齿轮主要用于汽车、坦克、拖拉机、电力机车等。 （4）齿数:z
最小齿数： Zmin = 2h*a / sin2α ,避免跟切现象。
为如变图值,，所co以s 压K 力 角rrKb 是由变于化的r b ；为定值， r K
为设计、制造方便，我国标准规定分度圆 上的压力角为标准压力角，其标准值为 α=20°。此外，在汽车、航空工业中有时 还有采用α=22.5° ， α=25°。
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二、渐开线齿轮
3、渐开线齿轮的基本参数
（3）齿顶高系数和顶隙系数 如果用模数来表示轮齿的齿顶高和齿根高，则可写为：
直齿轮
斜齿轮
人字齿轮
曲线齿轮
铸造齿轮
轧制齿轮
同步齿环
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一、齿轮概述
2、齿轮的分类
长安使用的变速器采用的齿轮种类： 1、手动变速器：斜齿、直齿（倒档）、曲齿（速 度计蜗杆副）、轴线相交（差速器锥齿轮） 2、自变：扇形齿轮、齿条 3、以渐开线齿轮为主
直齿
斜齿
花键
扇形齿
轴线相交齿
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一、齿轮概述
3、齿轮的作用和要求
2）缺点： 不宜用于传动距离过大的场合；无过载 保护 运转时有振动和噪声，会产生一定的动 载荷 对于高精度齿轮的制造和安装较困难， 成本高，合格率低。
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二、渐开线齿轮
1、定义
发生线在基圆上纯滚动时, 其上任一点的轨迹称 为渐开线。
2、渐开线的性质
（1）发生线上选择的点K走过的弧长长度等于基 圆上被滚过的弧长，即AB=AK； （2）渐开线上任一点的法线必切于基圆； （3）因渐开线是从基圆开始向外展开的，故基 圆以内无渐开线；
1）作用： 传递动力 变速 变扭矩 (2）要求： 传动平稳 噪声低 使用寿命长 成本低廉
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一、齿轮概述
4、齿轮的型号
按国内外计量单位不同，齿轮型号分为公制和英制两种。 公制齿轮型号：
国内主要采用公制齿轮（模数齿轮），齿轮模数=分度圆直径（D）/齿数 （Z）;
英制齿轮型号 欧美等国主要采用的英制齿轮（径节齿轮），是指每一英寸分度圆直径
2）中心距变动不影响传动比 3）啮合线是节点的基圆内公切线 因为啮合线是直线，不论齿廓在何处啮合， 作用力总沿啮合线方向不变，所以渐开线齿 轮传动平稳
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二、渐开线齿轮
4、渐开线齿轮的啮合原理
4）渐开线齿轮的正确啮合条件： m1=m2，α1=α2 即： ①模数相等；
②分度圆压力角相等 5）重合度： ε=实际啮合线长/法向齿距 表示同时接触的轮齿对数，理论上必须使ε＞1， 重合度的大小是齿轮承载能力高低和平稳性好 坏的一个重要指标。
明代《武备志》中齿轮 传动结构图
汉初青铜人字齿轮
现代齿轮
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一、齿轮概述
2、齿轮的分类
齿轮可按齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。 齿轮外形——圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮等
直齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮
锥齿轮
涡轮蜗杆
非圆齿轮
齿条
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一、齿轮概述
2、齿轮的分类
齿线形状——直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮等 装置形式——开式齿轮、闭式齿轮、半开式齿轮 制造方法——铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等
——渐开线齿轮保证按固定传动比传动，且受力方向不变、传动平 稳
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二、渐开线齿轮
3、渐开线齿轮的基本参数
（1）模数:m ——分度圆齿距与圆周率（π）之比，即m=p/π 。 由于分度圆直径 d与齿距p及齿数z之间的关系为:πd=pz，为了计算方便，便 定义了 模数：m=p/π
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二、渐开线Biblioteka Baidu轮
3、渐开线齿轮的基本参数
综上所述，m、a、ha*、c*、z 是渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基本
参数，其中 m、a、ha*、c* 均为标准值。
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二、渐开线齿轮
4、渐开线齿轮的啮合原理
1）渐开线齿廓啮合的基本定律： 根据渐开线的特性，一对渐开线齿廓不论何 处啮合，两齿轮的传动比恒定不变。
即：i12 =ω1/ω2 =O2P/O1P=r2/r1
模数（m=p/π）是齿轮的一个重要参数，是齿轮所有几何尺寸计算的 基础。显然，模数越大，齿距越大，轮齿的尺寸也越大，其轮齿的抗弯 曲能力也越高。我国已规定了齿轮模数的标准系列(见下表）。
——在设计渐开线齿轮时，必须取标准值
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二、渐开线齿轮
3、渐开线齿轮的基本参数
（2）压力角:α ——渐开线上任一点法向压力的方向线与该点 速度方向线所夹锐角，称为该点的压力角。
上的齿数，该值越大齿越小。径节 DP=z/D (z —齿数，D—分度圆直径，英 寸)，以径节DP单位为 (1/in)。它与公制的换算关系为 m=25.4/DP。
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一、齿轮概述
5、齿轮的优缺点
1）优点： – 效率高，是机械传动最高的一种，效率 可达99% – 结构紧凑 – 工作可靠，使用寿命长 – 传动比恒定
齿轮基础知识 Gear Wheel Basics
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一 齿轮概述
二 渐开线齿轮
目
三 齿轮精度与测量
录
四 齿轮加工工艺
五 齿轮失效模式
六 售后常见问题
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一、齿轮概述
1、定义
齿轮——轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合 的有齿的机械零件。
产生——最早的齿轮记载源于2400多年前的东周时代的铜铸齿轮； 理论化——在1694年，法国学者PHILIPPE DE LA HIRE首先提出渐开 线可作为齿形曲线； 发展——18世纪工业革命时期，齿轮技术得到高速发展，专用机床与 刀具的相继出现； 现状——齿轮行业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。
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二、渐开线齿轮
2、渐开线的性质
（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基 圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大 时，渐开线为直线； （5）渐开线上各点压力角不相等。离基圆 越远，压力角越大。
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为什么工业生产中广泛应用渐开线齿轮？
如图： 1、取相啮合的一对渐开线上任一点接触K； 2、由于，渐开线上任一点的法线必切于基圆；且这一 点的瞬时速度为一定值，所以此时两个齿轮的法线为同 一条直线； 3、这样的直线只有一条，即为两个基圆的内公法线,也 就是说，两个齿轮的啮合轨迹为一条直线； 4、因为两基圆的同侧内公切线只有一条，因此与连心 线交点只有一个， 5、根据传动比的定义可知： 即：i12=ω1/ ω 2=02p/01p=常数