机械基础齿轮传动讲课课件

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成渐
开
线
轮
廓
的
形
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二、渐开线齿轮各部分的名称
如图所示为直齿圆柱外齿轮的部分齿轮，齿轮上每 个凸起的部分称为轮齿，相邻两轮齿之间的空间称为 齿槽，其各部分的名称和表达符号见图。
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渐开线齿轮各部分的名称
1.齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿 顶圆，用da表示
2．齿根圆：过齿轮各齿槽底部所作的圆 称为齿根圆，用df表示。
当模数一定时，齿数愈多，齿轮的 几 何尺寸愈大，轮齿 渐开线的曲率半径也 愈大，齿廓曲线趋于平直。
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2.模数（ m ） 将分度圆上齿距P与无理数π的
比值称为模数，用m表示，单位为mm， 即 m＝p/π或p=mπ
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由此可知，m越大，p越大，轮齿也 就越大，齿轮的承载能力越强；反之 齿轮越小，齿轮的承载能力越弱。由 于πd=pz，可得分度圆直径d=mz。
想一想： 日常学习生活中哪里用到了齿 轮传动呢？
钟表、机床、汽车、 减速器等
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7-3齿轮传动的类型及应用
• 齿轮传动：利用齿轮副来传递运动和动力的一种 机械传动。
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• 啮合：齿轮副的一对齿轮的齿依次交替接触，从而实 现一定规律的相对运动的过程和形态。
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齿轮传动的常见类型：
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10.顶隙：一个齿轮的齿顶与另一个 齿轮的齿根在连心线上的径向距离， 称为顶隙，用c表示。
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齿距pk 齿厚sk 齿槽宽ek
齿顶高ha 齿根高hf
rf rb
ra rk
分度圆 齿顶圆 基圆 齿根圆
o
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三、直齿圆柱齿轮的基本参数
1.齿数（ｚ） 一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的 最基本参数之一。
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如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮 齿形的比较。
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模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。 由于π是无理数，给齿轮的设计、制造 及检测带来不便。为此，我国已规定了 标准模数系列。
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标准模数系列表(GB 1357—87) mm
注：本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模 数；选用模数时，应优先采用第一系列，其次是第二系 列，括号内的模数尽量不用。
• 2、齿轮安装要求较高。 • 3、不能实现无级变速。 • 4、不适用于中心距较大的
场合。
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齿轮传动是依靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿啮 合来传递运动和动力的，是现代机械中应用最广泛的 机械传动形式之一
一、渐开线的形成与渐开线齿廓
二、渐开线齿轮各部分的名称
三、直齿圆柱齿轮的基本参数
四、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
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一、渐开线的形成与渐开线齿廓
• 1、渐开线的形成
• 当一条动直线（发 生线），沿着一个 固定的圆（基圆） 作纯滚动时，动直 线上任意一点K的 轨迹称为该圆的渐 开线。
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发生线
K
B
rb
基圆
A O
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2.齿廓
渐开线齿轮的轮齿由两条对称的渐开线作 齿廓而组成，见下图所示。
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3.压力角（α） 压力角是物体运动方向与受力方向
所夹的锐角。齿轮压力角是指渐开线 齿廓在分度圆上的压力角。 压力角不 同，轮齿的形状也不同。压力角已标 准化，我国规定标准压力角是20°。
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4.齿顶高系数ha 、顶隙系数C 正常齿制 ha＝1, C＝0.25 短齿制 ha＝0.8, C＝0.3
斜齿 人字齿
直齿
相交轴间齿轮传动 斜齿
曲齿
交错轴间齿轮传动 弧齿轮传动
准双曲面锥齿轮传动
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传动比
• 齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转
速之比,也等于两齿轮齿数之反。
•
i12=
—n1
n2
=
—z2
z1
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• 齿轮传动的应用特点 • 优点：
• （1）能保证恒定的传动比，传递运动 准确，传递平稳。
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6．齿距：分度圆圆周上相邻两齿 同侧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。
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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。
m2 z1 z2
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例１相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮（压力角α=２０°， 齿顶高系数=１，顶隙系数 ｃ=0.25），齿数ｚ１＝２０， ｚ２＝３２，模数ｍ＝１０mm，试计算其分度圆直径ｄ，顶 圆直径 ｄа，根圆直径ｄｆ，齿厚ｓ，基圆直径ｄｂ。
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例2.已知一对渐开线标准外啮合圆柱直齿齿轮传动的中心距 为200mm,其中一个丢失，现测得另一个齿轮的齿顶圆直径 da1=80mm,齿数z1=18,试求丢失齿轮的齿数z2、分度圆直径 d2及齿根圆直径df2。
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3. 分度圆：在齿顶圆和齿根圆 之间取一个圆，作为计算、制造、 测量齿轮尺寸的基准，该圆称为 分度圆；用d表示。
标准齿轮分度圆上的齿厚与齿 槽宽相等
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４．齿厚：分度圆上一个轮齿的两 侧端面齿廓之间的弧长称为该齿轮 的齿厚，用s表示。
５．齿槽宽：分度圆上一个齿槽的 两侧齿廓之间的弧长称为该齿轮的 齿槽宽，用e表示。
• （2）传动效率高，一般可达 95%~99%，工作可靠，寿命长。
• （3）适用的功率、速度和尺寸范围大 。传递功率可以从很小至上万千瓦； 速度最高可达300m/s；齿轮直径可以 从几毫米至二十多米。
• 4、传动效率高，使用寿命长， 维护简便。
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• 缺点： • 1、运转过程中有振动、冲
击和噪声。
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传齿 动直
圆 柱 齿 轮
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斜齿圆柱齿轮传动
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5
传人 动字
齿 圆 柱 齿 轮
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外啮合齿轮传动
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7
内啮合齿轮传动
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8
齿轮齿条传动
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9
锥齿轮传动
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10
交错轴斜齿轮传动
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11
蜗轮蜗杆传动
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动齿 轮 传
直齿外啮合wk.baidu.com内啮合
平行轴间齿轮传动 齿轮齿条
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四．标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 计算
标准齿轮：模数m、压力角α 、 齿顶高系数ha*和顶隙系数C*均为 标准值且齿厚s等于齿槽宽e的齿 轮。
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标准齿轮传动的中心距
•一对齿轮啮合传动时，中心距等于 两分度圆半径之和。 •标准中心距（标准齿轮无侧隙传动 中心距）
ar 1 r2 r 1r2