齿轮传动机构简介概要
齿轮传动机构
机械原理—齿轮机构 正传动 x1+x2 >0
中心距a↑，啮合角α’↑
机械原理—齿轮机构 负传动 x1+x2 <0
中心距a↓，啮合角α’↓
机械原理—齿轮机构
齿 轮 传 高 角 动 度 度 类 负 正 零 变 变 型 传 传 ::传 位 :x 位 xx 1 11 动 动 x x动 x 2 22 0 00
问题2：G1、G3为同一基圆上所生成的两条反向渐
开线，试问 K1K2 和
K1' K
' 2
有何关系？
K1K2 K1'K2'
6.同一基圆上所生成的两条 反向渐开线为法向等距曲线。
机械原理—齿轮机构
Байду номын сангаас
4.3.3 渐开线方程
1.渐开线的压力角
cosK
rb rK
2.渐开线方程
K
rKrb/coαK s
invKKtgKK
C点：啮合节点，简称节点
机械原理—齿轮机构
齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点，速比恒定。
节圆：由节点决定的圆 共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
机械原理—齿轮机构
轭
两头牛背上的架子称为轭，轭使两头牛同步 行走。共轭即为按一定规律相配的一对。
机械原理—齿轮机构
rb—基圆半径； BK—渐开线发生线 θK—渐开线上K点的展角
机械原理—齿轮机构
4.3.2 渐开线的性质
1.渐开线的发生线展直前后长度不变；
弧ABKB
机械原理—齿轮机构
齿轮机构课件
行星齿轮机构的应用
行星齿轮机构的优缺点
行星齿轮机构在汽车、船舶、航空航天等 领域有着广泛的应用，如差速器、减速器 等。
行星齿轮机构的优点在于可以实现较大的 传动比和较小的体积，但制造和维护成本 较高。
其他新型齿轮机构的发展与应用
其他新型齿轮机构概述
除了非圆齿轮机构和行星齿轮机构外，还有一些其他的新型齿轮机构 ，如摆线针轮机构、谐波齿轮机构等。
齿轮机构的工作原
02
理
齿轮的啮合原理
齿轮的啮合原理是指两个相邻的齿轮在转动时，它们的齿面 相互接触并传递动力。当主动轮的齿面推动从动轮的齿面时 ，从动轮开始转动，从而实现动力的传递。
齿轮的啮合原理是齿轮机构工作的基础，它使得两个齿轮能 够以不同的转速比传递动力，从而实现多种机械运动和动力 传输需求。
非圆齿轮机构的优缺点
非圆齿轮机构的优点在于可以实现无 级变速和任意改变传动比，但制造难 度较大，精度要求高。
行星齿轮机构的发展与应用
行星齿轮机构概述
行星齿轮机构的分类
行星齿轮机构是一种常见的齿轮机构，其 工作原理是利用行星轮在中心轮的带动下 进行旋转。
根据结构形式的不同，行星齿轮机构可以 分为单级行星轮系和多级行星轮系等。
齿轮机构课件
contents
目录
• 齿轮机构概述 • 齿轮机构的工作原理 • 齿轮机构的材料与制造工艺 • 齿轮机构的常见问题与维护 • 新型齿轮机构的发展与应用 • 齿轮机构的设计与优化
齿轮机构概述
01
齿轮机构的定义与特点
总结词
齿轮机构是由两个或两个以上的齿轮组成的传动装置，具有传递运动和动力的功能。其主要特点包括传动效率高 、传动比稳定、结构紧凑等。
04
传动机构介绍
传动机构介绍传动机构是机械装置中一种常见的组件，用于将动力传输到不同的部件或系统中。
它起着连接和传递动力的作用，使得机械设备能够顺利运行。
在本文中，我们将介绍传动机构的基本概念、分类、工作原理以及应用领域。
一、基本概念传动机构是由两个或多个部件组成的系统，它们通过接触或链接来传输动力。
传动机构可以用来改变动力的速度、方向和扭矩。
其主要组成部分包括齿轮、链条、皮带等。
二、分类根据传动方式的不同，传动机构可以分为以下几种类型：1.齿轮传动：齿轮是传动机构中最常见的元件之一。
它由两个或多个齿轮组成，通过齿轮之间的啮合来传递动力。
齿轮传动可分为直齿轮传动、斜齿轮传动、圆柱齿轮传动等。
2.链传动：链传动是一种使用链条将动力传递到不同部件的机构。
链条由一系列链接件组成，通过链条的滚动来完成动力传递。
链传动广泛应用于自行车、摩托车等交通工具中。
3.皮带传动：皮带传动使用皮带将动力从一个部件传递到另一个部件。
皮带由橡胶、聚酯纤维等材料制成，具有较高的抗拉强度和耐磨性。
皮带传动通常用于汽车发动机、工厂设备等领域。
4.轴传动：轴传动是一种使用轴将动力传递到不同部件的机构。
轴传动主要包括直接轴传动和间接轴传动两种形式。
直接轴传动通过刚性轴将动力传递，而间接轴传动通过联轴器等部件进行动力传递。
三、工作原理传动机构的工作原理主要基于力的平衡和运动学原理。
当动力输入到传动机构时，它会引起传动部件之间的相对运动，并将动力传递到所连接的部件上。
各种传动机构的工作原理略有不同，但都遵循力和运动平衡的基本原理。
齿轮传动是通过齿轮之间的啮合来传递动力的。
当一个齿轮旋转时，它的齿会与另一个齿轮的齿相啮合，使得另一个齿轮也开始旋转。
齿轮传动可以改变旋转的方向和速度，并且能够传递大扭矩。
链传动是通过链条的滚动来传递动力的。
当链条在驱动轮和从动轮之间滚动时，从动轮会开始旋转。
链传动常用于需要变速比较大的场合，例如自行车。
皮带传动是通过皮带的张紧和滚动来传递动力的。
齿轮传动机构工作原理
齿轮传动机构工作原理齿轮传动机构是一种常见且广泛应用于各种机械设备中的传动方式。
它是利用相互啮合的齿轮来传递动力和运动的机构，具有传递大扭矩、平稳传动、传动效率高等优点。
本文将详细介绍齿轮传动机构的工作原理及其应用。
一、齿轮的基本概念和分类齿轮是一种特殊形状的圆盘状零件，其表面上有齿数固定、特定形状的齿。
根据齿轮传动的形式和结构特点，齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮、锥齿轮等多种类型。
其中，直齿轮是最常见的一种，其齿轮齿面与齿轮轴线平行。
二、齿轮传动机构的工作原理齿轮传动机构是利用齿轮啮合形成相对运动，使输入轴和输出轴实现动力传递的一种传动方式。
其工作原理可以概括为以下几点：1. 齿轮的啮合：两个齿轮之间通过齿轮齿面的啮合来传递动力。
当输入齿轮转动时，齿轮轴上的齿与另一个齿轮的齿面接触，形成啮合，从而使另一个齿轮转动。
2. 齿轮的转速和转矩计算：根据齿轮传动的特点，我们可以通过齿轮的齿数和模数来计算齿轮的转速和转矩。
一般来说，输入轴和输出轴的转速和转矩之间存在一定的关系。
3. 齿轮传动的速比和力矩变化：根据齿轮的齿数和齿轮的模数，我们可以计算出齿轮传动的速比，即输出轴转速与输入轴转速的比值。
同时，齿轮传动可以改变输入轴的转矩大小，通常输出轴的转矩会比输入轴的转矩大。
4. 齿轮传动的密封和润滑：为了保证齿轮传动的正常工作，我们需要对齿轮传动机构进行密封和润滑处理。
密封可以防止外界的灰尘和杂质进入齿轮箱，润滑则可以减小齿轮之间的摩擦，提高传动效率。
三、齿轮传动机构的应用领域齿轮传动机构广泛应用于各种机械设备中，包括汽车、列车、飞机、工程机械、电动机等领域。
具体应用包括：1. 传动行走装置：齿轮传动机构常用于工程机械、农机等设备的传动行走装置中，通过齿轮的运动实现设备的前进、后退、转弯等动作。
2. 传动变速箱：齿轮传动机构是汽车、摩托车等车辆中常见的传动方式。
通过不同齿轮的组合，可以实现车辆的不同速度和扭矩要求。
齿轮齿条传动机构
齿轮齿条传动机构
齿轮齿条传动机构是一种广泛应用于机械制造及运动控制领域的传动机构。
其通过齿
轮与齿条之间的啮合，将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
齿轮
齿条传动机构具有传动平稳、精度高、可靠性好等特点，因此在机械工程及自动化技术领
域中应用十分广泛。
齿轮齿条传动机构包括齿轮和齿条两个基本部分，其中齿轮是由齿数相等的齿轮齿齿
以某定量的间隙相互啮合的轮子。
而齿条则是一种带有一定齿数的长条形零件，其上的齿
梳形成了与齿轮齿的齿形对应的齿沟。
齿轮和齿条通过齿形啮合，在机械传动中起着重要
作用。
齿轮和齿条在传动系统中常常处于不同次数的旋转和移动状态，同时，由于齿轮和齿
条之间会出现瞬间的啮合冲击力，因此，选用合适的材料及制造工艺十分重要。
精度高的
齿轮和齿条制备工艺是确保齿轮齿条传动机构正常运转的关键。
通常，高精度、低噪音、
长寿命的齿轮和齿条需要经过精密磨削加工，同时还需要进行严格的检验才能保证其质量
合格。
齿轮齿条传动机构不仅可以实现简单的转动、平移的传动要求，还可以通过变速减速
的方式实现复杂的运动控制，例如变速箱、汽车变速器、升降机、机床等。
在工程应用中，齿轮齿条传动机构广泛应用于转动和平移控制机构，例如机床传动、升降机传动、自治航
行器传动、数控机床传动等等。
齿轮传动知识点总结
齿轮传动知识点总结1. 齿轮传动的结构齿轮传动由两个或多个啮合的齿轮组成，通常包括主动轮和从动轮。
主动轮一般由电机或其他动力源驱动，从动轮则是被动接受主动轮的传动力。
齿轮的结构包括齿轮齿数、模数、齿扭角等参数。
齿轮传动的结构设计需要根据具体的工作条件和要求来确定，包括传动比、传动效率、传动精度等。
2. 齿轮传动的工作原理齿轮传动的工作原理是利用齿轮的啮合运动传递动力。
当主动轮转动时，通过齿轮的啮合，从动轮也会产生相应的转动。
齿轮传动的工作原理可以利用啮合轮的圆周速度比来描述，即主动轮和从动轮的圆周速度之比等于它们的齿数之比，即V1/V2=N1/N2。
3. 传动比的计算传动比是齿轮传动的一个重要参数，它表示主动轮转速与从动轮转速之比。
传动比的计算通常根据齿轮的齿数来确定，传动比等于主动轮齿数与从动轮齿数之比，可以通过传动比来调整传动系的转速。
传动比的计算对于齿轮传动的设计和选型非常重要。
4. 齿轮材料齿轮传动的工作环境通常要求齿轮具有良好的强度和耐磨性，因此齿轮的材料选型是一个重要的设计参数。
常用的齿轮材料包括钢、铸铁、铜合金、尼龙等。
不同的工作环境和要求需要选择不同的齿轮材料，并通过表面处理来提高齿轮的耐磨性和强度。
5. 齿轮的设计齿轮的设计是齿轮传动系统设计的关键环节，它需要考虑齿轮的啮合黏着条件、载荷及强度等参数。
齿轮的设计包括齿轮的模数、压力角、齿宽、齿顶高、齿根圆径等，通过这些参数的设计来满足齿轮传动系统的工作要求和性能指标。
总的来说，齿轮传动作为一种重要的动力传递机构，在工程设计和生产制造中得到了广泛的应用。
齿轮传动的结构、工作原理、传动比的计算、齿轮材料和齿轮的设计等方面都是齿轮传动设计中需要重点考虑的问题。
通过对齿轮传动知识的全面了解和掌握，能够有效地提高工程设计和生产制造的效率和质量，并为工程技术人员在实际工作中提供有效的参考和指导。
齿轮传动机构简介
20Cr
ZG55
渗碳淬火
179~207
56~62
高速中载、承受冲击载 荷的齿轮。如汽车、拖 拉机中的重要齿轮
齿轮材料的选择原则：
钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS 原因：1）小齿轮齿根强度较弱 2）小齿轮的应力循环次数较多
第三节 齿轮传动精度简介
一、精度等级
渐开线圆柱齿轮有12个精度等级，第1级最高，12级最低 一般常用7～8级。高速、分度要求高时选用6级，低速要求不 高的可用9级。 齿轮每个精度等级划分为三个公差组。第Ⅰ公差组影响运动准 确性、第Ⅱ组公差组影响传动平稳性，第Ⅲ组公差组影响载荷 分布均匀性。
硬 度 材 料 牌号 35 45 50 优质碳素钢 45 40Cr 45 40Cr 合金钢 调质 正火 热处理方法 齿 芯 HBS 150~180 169~217 180~220 217~255 241~286 217~255 241~286 40~50 48~55 低速轻载的齿轮或中速 中载的大齿轮 齿面 HRC 应用举例
2 KT1 (u 1) KT1 (u 1) 2 2 bd1 u 650 ≤ bd u
1
H
d1 ≥
3
650 KT1 u 1 u d H
2
第六节 标准圆锥齿轮传动的强度计算 一、轮齿的受力分析
力的方向： Ft——主反从同 Fr——指向各自的轴线 Fa——指向大端 力的大小： Ft1 2T / d m1 Ft 2
三、齿根弯曲疲劳强度计算
按齿宽中点背锥展开的当量直齿圆柱齿轮进行弯曲强度计算
F
R 1 0.5 R z12 m 3 u 2 1
2
4.7 KT1
齿轮传动机构
VS
热处理方法
通过淬火、回火、渗碳、氮化等热处理工 艺，提高齿轮的硬度、耐磨性和抗疲劳强 度。
精度等级与公差配合要求
精度等级
根据传动用途和要求，选择适当的齿轮精度等级，如国际标准ISO规定的精度等级。
公差配合要求
确定齿轮各项公齿轮传动的准确性和平稳性。
斜交轴齿轮传动机构
类型
螺旋齿轮传动、准双曲面齿轮传 动等。
特点
两齿轮轴线呈一定角度相交，通过 轮齿啮合实现空间两斜交轴之间的 动力和运动传递，结构复杂，但传 动平稳，噪音小。
应用场合
适用于对传动平稳性要求较高的场 合，如航空发动机、高速列车等。
蜗轮蜗杆传动机构
类型
圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、 锥蜗杆传动等。
要点一
质量检测标准
包括齿轮的精度等级、齿面粗糙度、侧隙、接触斑点等， 这些指标反映了齿轮的制造质量和传动性能。
要点二
评估方法
采用合适的测量仪器和方法对齿轮的各项指标进行检测和 评估，如使用齿轮测量仪测量齿轮的精度等级和齿面粗糙 度，使用压铅丝法测量齿轮的侧隙等。
06 齿轮传动机构故障诊断与 维护
常见故障类型及原因分析
前景展望
随着智能制造和工业4.0的推进，齿轮传动机构将朝着高精度、高效率、高可靠 性和长寿命的方向发展，同时还将注重环保和节能的要求。
02 齿轮传动机构基本原理
齿轮几何参数与啮合原理
齿轮基本几何参数
包括齿数、模数、压力角等，这些参数决定了齿轮的基本尺 寸和形状。
啮合原理
齿轮传动依靠齿轮之间的啮合来传递运动和动力，啮合过程 中需要满足一定的啮合条件，如连续传动、正确啮合等。
齿轮磨损
由于长期运转、润滑不良或负 载过大等原因导致齿轮表面磨
齿轮传动的概述
n 1 Z 1 i12 = = n2 Z2
注意:一对齿轮的传动比不易太大,否则使结构 尺寸过大,不适宜安装和制造.
齿轮传动的特点
1、能保证两轴有恒定的瞬时传动比，平稳性较高， 传递运动准确可靠。 2、传递功率和速度范围大。 3、传动效率高,使用寿命长。 4、结构紧凑，工作可靠，可实现较大的传动比。 5、制造和安装精度要求高，工作时有噪声。 6、不能实现无级变速。 7、不适宜中心距较大的场合。
齿轮传动的基本要求
1、传动要平衡 2、承载能力要大
外啮合
齿轮机构的分类
两轴平行 （圆柱齿轮机构） 齿 轮 机 构
直齿 斜齿
内啮合
齿轮齿条合 外啮合
内啮合
人字齿
直齿
齿轮齿条合
两轴相交 （圆锥齿轮机构）
斜齿
曲线齿
两轴交叉
螺旋齿轮机构 蜗轮蜗杆机构
渐开线齿形曲线
渐开线的形成 直线BK沿半径 为rb的圆作纯 滚动时，直线 上任一点K 的 轨迹称为该圆 的渐开线。该 圆称为渐开线 的基圆。
2、渐开线的性基圆 上被滚过的圆弧长度
由于发生线BK在基圆上作 纯滚动，故
2、渐开线的性质
2）渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。
2、渐开线的性质
3）渐开线上各点的曲率半径不相等。 4）渐开线的形状取决于基 圆的大小 。 5）基圆内无渐开线。 6）渐开线上各点的 压力角不相等，越远离 基圆压力角越大。
2承载能力要大两轴平行圆柱齿轮机构两轴相交圆锥齿轮机构两轴交叉曲线齿外啮合内啮合齿轮齿条合外啮合内啮合齿轮齿条合螺旋齿轮机构蜗轮蜗杆机构渐开线齿形曲线渐开线的形成直线bk沿半径滚动时直线上任一点k轨迹称为该圆的渐开线
齿轮传动的概述
齿轮传动机构工作原理
齿轮传动机构工作原理齿轮传动机构是一种常见的传动装置，通过齿轮的啮合来实现动力的传递和转速的调节。
它是各种机械设备中不可或缺的关键部件，具有稳定性高、传动效率高等特点。
本文将详细介绍齿轮传动机构的工作原理及其应用。
一、工作原理齿轮传动机构的工作原理主要依赖于齿轮的啮合。
齿轮有两种基本类型：直齿轮和斜齿轮。
当两个齿轮啮合时，它们通过齿的形状和尺寸来传递动力。
1.齿轮的啮合在齿轮的啮合过程中，较大齿轮称为主动齿轮，较小齿轮称为从动齿轮。
主动齿轮通过旋转带动从动齿轮转动，实现动力的传递。
两个齿轮的啮合需要使它们的齿距和模数相等，以确保齿轮的牙齿能正确地啮合。
2.转速的调节通过改变齿轮的齿数比，可以实现转速的调节。
如果主动齿轮的齿数比从动齿轮多，那么从动齿轮的转速就会比主动齿轮的转速更低，这被称为减速传动。
相反，如果主动齿轮的齿数比从动齿轮少，那么从动齿轮的转速就会比主动齿轮的转速更高，这被称为增速传动。
二、应用案例1.汽车传动系统齿轮传动机构广泛应用于汽车传动系统中，主要用于变速器和驱动桥的传动装置。
通过合理配置不同齿数的齿轮，可以实现汽车转速的调节和扭矩的放大。
2.工业机械设备齿轮传动机构也广泛应用于各种工业机械设备中，如风力发电机、起重机、机床等。
这些机械设备需要通过齿轮传动来实现高效能量传递和运动控制。
3.家用电器在家用电器中，齿轮传动机构通常用于洗衣机、搅拌机等设备，用于实现旋转和搅拌动作。
齿轮传动机构可以提供较大的扭矩输出，使得这些设备能够正常运行。
三、总结齿轮传动机构是一种基本的动力传递装置，其工作原理简单而有效。
通过齿轮的啮合和齿数比的变化，可以实现转速的调节和扭矩的放大。
齿轮传动机构在汽车、工业设备和家用电器中都具有重要的应用价值，为各种机械设备的正常工作提供了有力支持。
通过本文的介绍，相信读者对齿轮传动机构的工作原理有了更加深入的了解。
这种传动机构的应用领域广泛，未来随着科技的进步和创新，齿轮传动机构将会有更多的应用场景。
机械基础-齿轮机构
正常齿轮与变位齿轮比较 机械基础—第六章第五节 切齿原理与根切 正变位齿轮、负变位齿轮和标准齿轮相比较 它们分度圆及基圆尺寸相同 它们的齿厚和齿槽宽不同 它们的齿顶高和齿根高不同
变位齿轮传动类型 机械基础—第六章第五节 切齿原理与根切 按一对齿轮的变位系数之和(x1+x2) 的不同情况，可分为三种情况： 零传动：(x1+x2) =0 正传动： (x1+x2) >0 负传动： (x1+x2) <0
pb1 = pb2
∵ pb1=p1cosa1
pb2=p2cosa2
πm1cosa1=πm2cosa2
m1=m2=m a1=a2=a
∴
连续传动条件 机械基础—第六章第四节 齿轮传动的啮合 b P B B ≥ 重合度
连续传动条件
机械基础—第六章第四节 齿轮传动的啮合
分析： 1） =1 表示在啮合过程中，始终只有一对齿工作； 2） 1 2 表示在啮合过程中，有时是一对齿啮合，有时是两对齿同时啮合。 重合度传动平稳性承载能力。
切齿原理——范成法 机械基础—第六章第五节 切齿原理与根切 运用包络原理求共轭曲线的方法来加工齿廓。 1）范成法（展成法）的特点: 同一把刀具可加工同模数、同压力角、不同齿数的齿轮； 没有原理误差，加工精度高； 需专门设备，成本高。 连续加工，生产率高；
切齿原理——范成法
机械基础—第六章第五节 切齿原理与根切
机 械 基 础
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中等职业教育国家规划教材
演讲人姓名
第三篇 常用机构与传动
PART 01
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机械原理第九章齿轮机构
K A
rb
K A
rb
K
A rb
K
A rb
*发生线KB在基圆上纯滚动时，发生线 上K点的轨迹——渐开线(involute)
渐开线在起始
点A的向径
K
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ri
A i
O rb
渐开线在K点的向径
*展角 (evolving angle)
B i—渐开线起始点A与
K点两向径间的夹角
二、渐开线的特性
K
ri
A
6 0.00 03845 04008 04175
7 0.00 06115 06337 06564 8 0.00 09145 09435 09732 9 0.00 13048 13416 13792
0.0067985 10 0.00 17941 18397 18860
11 0.00 23941 24495 25057 12 0.00 31171 31832 32504 13 0.00 39754 40534 41325 14 0.00 49819 50729 51650 15 0.00 61498 62548 63611
第十章 齿轮机构
(Gear Mechanism)
第一节 概述
齿轮机构的类型和特点
齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构， 可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平 稳、机械效率高、寿命长、工作安全可靠。
CNC机的零件处理设备
自动化包装机器
自动化电子元件组合机
标签印刷机
自动化生产线的组件
i
K
ri
A
rb B
O
i
K
ri
A O
B rb
传动机构齿轮介绍
传动机构齿轮介绍齿轮是一种常见的传动机构，它由两个或多个互相啮合的齿轮组成。
齿轮传动广泛应用于机械设备中，是一种可靠的力量传递和转速变换机构。
本文将详细介绍齿轮的定义、分类、工作原理以及应用领域。
一、定义齿轮是一种带有不均匀加工齿形的圆盘，齿轮上的齿数相等，而且这些齿在相接触处彼此啮合。
两个齿轮相互啮合时，通过齿间的相对运动，实现力量的传递与转速的变换。
二、分类根据齿轮的结构形式可以将其分为以下几类：1.平行轴齿轮：两个齿轮的轴线平行，常见有直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。
2.交轴齿轮：两个齿轮的轴线相交于一点，常见有锥面齿轮、蜗杆齿轮等。
3.平面齿轮：两个齿轮的齿面是平面，一般用于变速器中。
4.曲面齿轮：齿面是曲面，常见有螺旋齿轮、圆弧齿轮等。
5.外啮合齿轮：齿轮的齿位在齿圈的外部，常见有外齿直齿轮。
6.内啮合齿轮：齿轮的齿位在齿圈的内部，常见有内齿轮。
三、工作原理齿轮传动的工作原理基于齿轮的啮合。
当齿轮1以一定的转速旋转时，其齿与齿轮2的齿相互接触，齿间的力矩传递到齿轮2上，使其旋转。
根据齿轮的参数，如齿数和模数等，可以计算出齿轮1与齿轮2之间的转速比。
同时，齿轮的啮合还能实现力矩的变换和转速的变化。
齿轮传动的优点包括高效率、传递力矩大、转速稳定等，但也存在一些缺点，如噪音较大、精度要求高等。
四、应用领域齿轮传动广泛应用于机械设备中，下面列举几个常见的应用领域：1.汽车行业：齿轮传动被广泛用于汽车发动机、变速器、差速器等部件上，实现驱动力传递、转速变换等功能。
2.机械制造：在各种机械设备中，齿轮传动被用于传动系统中，如机床、起重机、输送机等。
3.能源行业：齿轮传动被应用于风力发电机、水力发电机、火力发电机组等，实现能源转化和传递。
4.航空航天：航空航天领域对齿轮传动的要求更高，齿轮传动被应用于飞机起落架、飞轮、涡轮机等部件上。
总之，齿轮传动作为一种重要的传动机构，已经广泛应用于各个领域。
随着科技的不断进步，齿轮传动的性能也在不断提高，使得机械设备更加高效、稳定和可靠。
齿轮传动机构
3
加工复杂，制造成本高
3、应用
齿轮传动机构是现代机械中应用最为广泛的 一种传动机构。
广泛应用于机床、汽车、船舶、仪表等各种 设备中。
3、应用
实例：内燃机
3、应用
实例：差速器
3、应用
实例：机械手表
齿轮传动机构
齿轮传动机构
传动机构：把动力从机器的一部分传递到另一部 分，使机器（或部件）运动的机构称 为传动机构。
齿轮传动机构：用于传递空间任意两轴之间的运 动和动力。
齿轮传动机构
1
类型 特点 应用
2
3
1、类型
1、类型
平面—直齿轮
外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 两齿轮的转动方 两齿轮的转动方 可将圆周运动转 向相反 向相同 化为直线运动
齿轮系
定轴轮系
周转轮系
应用：实现分路传动，如钟表时分秒指针 运动分解，如汽车差速器
2、特点
1
传递运动可靠，瞬时传动比恒定
2
优点
适用，寿命长，结构紧凑，外尺寸小
可传递空间任意配置的两轴之间的运动
2、特点
1
与螺旋传动、带传动相比，振动 和噪声大，不可无级调速
缺点
2
传动轴之间距离不可过大
1、类型
平面—平行轴斜齿圆柱齿轮传动
轮齿与其轴线倾斜一个角度
1、类型
平面—人字齿轮传动
由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成
1、类型
空间—（圆）锥齿轮传动
用于两相交轴之间的传动
1、类型
空间—交错轴斜齿轮传动
用于传递两交错轴之间的运动
1、类型
空间—蜗杆涡轮传动
用于传递两交错轴之间的运动， 可以得到很大的传动比
机械原理齿轮机构
整转速和扭矩。
3
正、反转
改变齿轮的旋转方向可以实现正向传动 和反向传动。
常见类型
直齿轮
齿轮的齿直接和平行于轴线，传输功率效率高。
蜗杆齿轮
通过蜗杆和齿轮组成，传递力矩大且稳定。
斜齿轮
齿轮的齿倾斜，使得啮合平稳无噪音。
行星齿轮
由太阳齿轮、行星齿轮和内齿轮组成，实现多级 传动。
应用领域
1 汽车工业
2 工程机械
机械原理齿轮机构
齿轮机构是一种由齿轮组成的机械装置，用于传输和改变功率和运动方向。 它是机械工程中常见且重要的机构之一。
齿轮机构的定义
齿轮机构是一种由齿轮组成的传动系统，通过齿轮之间的啮合来传递和转换动力和运动。
工作原理
1
啮合关系
ห้องสมุดไป่ตู้
齿轮的齿与齿之间形成啮合关系，通过
速比
2
滚动或滑动传递动力。
齿轮的大小和齿数决定了速比，可以调
3 制造业
用于传递引擎的动力和转 动力矩，实现变速和驱动。
用于推动起重机、挖掘机 等大型机械的运动和操作。
用于传输和改变加工设备 的运动和力量，如机床和 输送带。
优点与局限性
优点
• 高传动效率 • 可调速 • 传递大扭矩
局限性
• 噪音和振动 • 齿轮磨损 • 需要润滑
设计考虑因素
1 齿轮类型选择
根据传动需求和工作条件 选择合适的齿轮类型。
2 齿数和模数计算
根据传动比和扭矩要求计 算齿数和模数。
3 减振措施
使用减振装置和合理设计 来减小噪音和振动。
维护与故障排除
定期检查齿轮的磨损和润滑情况，及时更换损坏部件，清洁和润滑齿轮以延长使用寿命。故障排除时，检查齿 轮的啮合情况、润滑状态和轴对中情况，修复或更换损坏部件。
齿轮传动机构概述
1 齿轮传动机构的特点及分类
齿轮传动机构的特点：
a. 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。
b. 齿轮传动主要优点：传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确。
c. 齿轮机构主要缺点：制造及安装精度要求高，价格较贵，不宜用于两轴间距离较大的场合。
齿轮传动机构的分类
说明：
①平行轴齿轮传动机构又称为平面齿轮传动机构.
②相交轴齿轮传动机构和交错轴齿轮传动机构统称为空间齿轮传动机构.
③闭式传动的齿轮封闭在箱体内，润滑良好；开式传动的齿轮是完全外露的，不能保证良好润滑；半开式传动的齿轮浸在油池内，装有防护罩，不封闭。
2传动的基本要求：
在齿轮传动机构的研究、设计和生产中，一般要满足以下两个基本要求：
1.传动平稳--在传动中保持瞬时传动比不变，冲击、振动及噪音尽量小。
2.承载能力大--在尺寸小、重量轻的前提下，要求轮齿的强度高、耐磨性好及寿命长。
(end)。
齿轮机构的概述和应用
定分度圆上的压力角α为标准值， 我国规
定 的计标算准公压式力为角α=20°。co分s度圆r的b 压力角α
r
•
3) 齿顶高系数h*a和顶隙系数c*
•
标准齿轮的尺寸与模数成正比， 即
•
ha=h*am
•
hf=ha+c*m=(h*a+c*)m
•
h=ha+hf=(2h*a+c*)m
•
式中， h*a——齿顶高系数， 标准规定：
* 常用的齿轮机构是定传动比机构，但也有传动比非定值 的齿轮机构，常称之为非圆齿轮机构。
第二节 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线
* 齿廓啮合基本定律
过啮合点K作两齿廓公法线，与 两轮转动中心联线交于P点 ,
Vp = O1P×ω1 = O2P×ω2
i = ω1 ／ω2 = O2P ／ O1P 其中，点 P 称为两齿廓的啮合节点。
• 齿宽——在齿轮轴线方向量得的齿轮宽 度， 用b表示。
• 齿槽宽——齿轮相邻两齿之间的空间称 为齿槽， 一个齿槽的两侧齿廓之间的弧 长称为齿槽宽， 用e表示。
•
齿 厚 —— 在 一 个 齿 的 两 侧 端 面 齿 廓
之间的弧长称为齿厚， 用s表示。
•
齿 顶 圆 —— 轮 齿 顶 部 所 在 的 圆 称 为
a =r1+ r2 标准中心距
标准安装
3. 当一对标准齿轮按标准中心距（两轮分度圆相切 ）安装 时，称为标准安装。
非标准安装时，两齿轮分度圆不再相切，节圆大于分度 圆；两基圆相对分离，啮合角因此不再等于分度圆压力 角而加大；同时，顶隙大于标准值，而且出现侧隙。
第四节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
一、一对齿轮的正确啮合条件
齿轮机构介绍资料讲解
齿轮机构介绍第五章齿轮机构案例导入：通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用的齿轮传动，引入齿轮传动的类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合的特点。
在所有众多的齿轮机构中，直齿圆柱齿轮机构是最基本、也是最常用的一种，本章以直齿圆柱齿轮为研究的重点。
第一节齿轮机构的齿廓啮合基本规律、特点和类型一、齿轮机构的特点和类型齿轮传动是近代机械传动中用得最多的传动形式之一。
它不仅可用于传递运动，如各种仪表机构；而且可用于传递动力，如常见的各种减速装置、机床传动系统等。
同其他传动形式比较，它具有下列优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s；③结构紧凑；④效率高，一般效率η＝0.94～0.99；⑤工作可靠且寿命长。
其主要缺点是：①对制造及安装精度要求较高；②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢56齿轮的分类方法很多，按照两轴线的相对位置，可分为两类：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
a) b) c)d) e)图5-1 平面齿轮传动1.平面齿轮传动该传动的两轮轴线相互平行，常见的有直齿圆柱齿轮传动（图5-1a）,斜齿圆柱齿轮传动（图5-1d），人字齿轮传动（图5-1e）。
此外，按啮合方式区分，前两种齿轮传动又可分为外啮合传动（图5-1a、d）,内啮合传动（图5-1b）和齿轮齿条传动（图5-1c）。
2.空间齿轮传动两轴线不平行的齿轮传动称为空间齿轮传动，如直齿圆锥齿轮传动（图5-2a）、交错轴斜齿轮传动（图5-2b）和蜗杆传动(图5-2c）。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢57仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢58另外，齿轮传动按照齿轮的圆周速度可分为：①低速传动 v < 3m/s ；②中速传动v =3～15m/s ，(3)高速传动v >15m/s 。
按齿轮的工作情况可以分为：①开式齿轮传动；②闭式齿轮传动。
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1.2~1.6 1.6~1.8 1.8~2.0
பைடு நூலகம்
大冲击
1.6~1.8 1.9~2.1 2.2~2.4
三、根弯曲疲劳强度计算
齿根处的弯曲强度最弱。计算时设全部载荷由一对 齿承担，且载荷作用于齿顶，将轮齿看作悬臂梁，其 危险截面可用30o切线法确定，即作与轮齿对称中心线 成30o夹角并与齿根过渡曲线相切的两条直线，连接两 切点的截面即为齿根的危险截面。
材料
牌号
热处理方法
硬度 齿芯 HBS
35
150~180
45
正火
169~217
50 优质碳素钢 45
180~220 217~255
40Cr 45
调质
241~286 217~255
40Cr
241~286
合金钢
20Cr 渗碳淬火
ZG55
179~207
齿面 HRC
应用举例
低速轻载的齿轮或中速 中载的大齿轮
40~50
四、齿面接触疲劳强度计算
接触疲劳强度的校核公式
接触疲劳强度的设计公式
H ZE Z ZH
KFt bd1
u 1 u
[ ]H
2
d1
3
2K d
u
u
1
Z
H ZEZ
[ ]H
五、设计参数的选择及许用应力
第五节 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析
圆周力Ft—主反从同 径向力Fr—指向各自的轮心
一、润滑方式
1、V<12m/s——浸油润滑 2、V>12m/s——喷油润滑
二、润滑油的选择
F
=
1.6KT1 cos
bmn 2 z1 YFS
≤
F
mn ≥
二、齿面接触疲劳强度计算
1.6KT1 cos2 YFS
3
d z12 [ F ]
σH =
ZE ZH Z
2KT1(u 1) bd12u
650
KT1(u 1) bd12u
≤
H
2
d1 ≥
3
650
H
KT1 u 1
d u
第六节 标准圆锥齿轮传动的强度计算 一、轮齿的受力分析
力的方向：
Ft——主反从同 Fr——指向各自的轴线 Fa——指向大端
力的大小：Ft1 2T / dm1 Ft2 Fa1 Fr2
Fr1 Fa2
二、齿面接触疲劳强度计算
按平均当量齿轮来计算
H ZEZH
4.7 KT1 R (1 0.5R )2 d13u
≤ H
2
d1 ≥
3
4.7KT1
R 1 0.5 R
盘式齿轮
e>2m，da≤160mm
二、腹板式和轮辐式齿轮
轮辐式齿轮
400mm<da<1000mm
三、组合式的齿轮结构
轮毂与齿圈采用不同材料
第八节 齿轮传动的润滑
齿轮啮合传动时，相啮合的齿面间既有相对滑动，又承受 较高的压力，会产生摩擦和磨损，造成发热、影响齿轮的使 用寿命。因此，必须考虑齿轮的润滑，特别是高速齿轮的润 滑更应给予足够的重视。良好的润滑可提高效率，减少磨损， 还可以起散热及防锈蚀等作用。
第六章 齿轮传动
第一节 齿轮传动的失效形式与设计准则
一、齿轮传动的失效形式
齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿 是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发 生在轮齿上。主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、 齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
1、轮齿折断 2、齿面疲劳点蚀
3、齿面磨损
4、齿面胶合
2 u
ZEZH
H
三、齿根弯曲疲劳强度计算
按齿宽中点背锥展开的当量直齿圆柱齿轮进行弯曲强度计算
F
R
4.7KT1 1 0.5 R 2 z12m3
u2
YFS 1
≤
F
m≥
4.7KT1
3
R 1 0.5 R 2 z12 F
u2
YFS 1
第七节 齿轮的结构设计
1、齿轮轴和盘式齿轮
e<2mt（<1.6m—锥齿）
轴向力Fa—主动轮的左右手螺旋定则
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Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。
力的大小 ： 圆周力
轴向力
2T Ft d1
Fa Ft tg
8 20
径向力
Fr
Ft
cos
tg
三、齿根弯曲疲劳强度
根据作用力与反作用力原理，Ft1=-Ft2，Ft1是主动轮上 的工作阻力，故其方向与主动轮的转向相反，Ft2是
从动轮上的驱动力，其方向与从动轮的转向相同。径 向力Fr—指向各自的轮心
二、载荷与载荷系数
Fnc KFn
原动机
电动机 多缸内燃机 单缸内燃机
工作机的载荷特性
均匀、轻微冲击 中等冲击
1~1.2 1.2~1.6 1.6~1.8
48~55 56~62
高速中载、承受冲击载 荷的齿轮。如汽车、拖 拉机中的重要齿轮
齿轮材料的选择原则：
钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS 原因：1）小齿轮齿根强度较弱
2）小齿轮的应力循环次数较多
第三节 齿轮传动精度简介
一、精度等级
渐开线圆柱齿轮有12个精度等级，第1级最高，12级最低 一般常用7～8级。高速、分度要求高时选用6级，低速要求不高 的可用9级。 齿轮每个精度等级划分为三个公差组。第Ⅰ公差组影响运动准确 性、第Ⅱ组公差组影响传动平稳性，第Ⅲ组公差组影响载荷分布 均匀性。
二、齿侧间隙
标准中规定渐开线齿轮齿侧偏差有14种。每一种都相应的公差 可查有关手册。齿侧主要考虑轮齿的变形和膨胀，同时为了便于 润滑。
第四节 标准直圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析 图6-6所示为齿轮啮合传动时主动齿轮的受力情况，不
考虑摩擦力时，轮齿所受总作用力Fn将沿着啮合线方向， Fn称为法向力。Fn在分度圆上可分解为切于分度圆的切向 力Ft和沿半径方向并指向轮心的径向力Fr 。
5、齿面塑性变形
二、设计准则
按传动工作条件分：闭式齿轮传动 开式齿轮传动
按齿面硬度分：软齿面（硬度≤350HBS） 硬齿面（硬度＞350HBS）
对闭式齿轮传动：软齿面时，主要的失效形式 为齿面点蚀，通常按齿面接触疲劳强度设计，再按 齿根弯曲疲劳强度校核。
第二节 齿轮常用材料及热处理
一、常用的齿轮材料