新员工齿轮基础知识培训(ppt)课件.ppt
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1、新员工齿轮传动基础知识1 1 齿轮传动的类型和对它的基本要求齿轮传动的类型和对它的基本要求2 2 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律3 3 渐开线齿廓渐开线齿廓4 4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸5 5 渐开线齿轮的啮合传动渐开线齿轮的啮合传动6 6 渐开线齿轮的加工方法及根切现象渐开线齿轮的加工方法及根切现象7 7 变位齿轮传动变位齿轮传动8 8 轮齿失效轮齿失效9 9 平行轴斜齿圆柱齿轮传动平行轴斜齿圆柱齿轮传动 10 10 直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动11 11 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑n知识要
2、点:知识要点:n1、了解齿轮传动的类型及应用;n2、掌握齿廓啮合基本定律;n3、理解渐开线的性质;n4、掌握渐开线齿廓的啮合特点;n5、掌握标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算;n6、掌握直齿轮传动的正确啮合条件、连续啮合条件;n7、掌握斜齿轮传动的正确啮合条件、理解端面参数与 n 法面参数的关系;n8、掌握齿轮传动的失效形式;n9、了解齿轮的材料、结构和润滑方式。1.功率范围大、传动效率高;2.传动比准确;3.使用寿命长、安全可靠;4.可传递任意轴间的运动;5.成本较高;6.不宜作轴间距离较大的传动。1 齿轮传动的类型和对它的基本要求齿轮传动的类型和对它的基本要求一、齿轮传动的特点:一、齿轮
3、传动的特点:二、齿轮传动类型1.按照轮齿齿廓曲线的形状:按照轮齿齿廓曲线的形状:分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。本章主要讨论制造、安装方便、应用最广的渐开线齿轮。2.按照工作条件分为:按照工作条件分为:开式齿轮传动和闭式齿轮传动。前者轮齿外露,灰尘 易于落在齿面,后者轮齿封闭在箱体内。3.按照齿廓表面的硬度分:按照齿廓表面的硬度分:软齿面(硬度350HBS)齿轮传动 硬齿面(硬度350HBS)齿轮传动分类 空间齿轮传动(两轴不平形)两轴相交 圆锥齿轮传动蜗杆传动交错轴斜齿轮传动圆柱齿轮传动直齿斜齿曲齿直齿斜齿外啮合内啮合两轴交错人字齿轮 平面齿轮传动(两轴平形)4.按照两轮轴线的相对位置
4、分类为:按照两轮轴线的相对位置分类为:齿轮齿条 齿轮用于传递运动和动力,必须满足以下两个要求:1.传动准确、平稳 齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、制造和安装精度有关。2.承载能力强 齿轮传动在具体的工作条件下,必须有足够的工作能力,以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。三、对齿轮传动的基本要求:三、对齿轮传动的基本要求:2 齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律啮合:啮合:一对轮齿相互接触并进行相对运动的状态称为啮合。传动比传动比:两轮角速度之比。共轭齿廓共轭
5、齿廓:满足预定传动比要求的一对齿廓称为共轭齿廓。齿廓啮合基本定律:齿廓啮合基本定律:欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数,节点 C必为定点。主动齿轮1的齿廓C1与从动齿轮2的齿廓 C2 在K 点啮合,要保证两齿轮齿廓高副接触,它们在K 点的速度沿公法线N1N2方向的分量应相等。即2K2K1K1Kcoscosvv C为连心线为连心线 O1O2 与公法线与公法线 N1N2 的交点,的交点,称为啮合节点,简称称为啮合节点,简称节点节点。由于 ,KOv111KKOv222K那么 1K12K221coscosKOKO故两轮的瞬时传动比为 COCONONOKOKOi1211221K12K22112coscos
6、分别以分别以 O1 和和O2 为圆心、为圆心、以以 O1C和和 为半径作为半径作圆,这两个圆分别称为两轮的啮合节圆,简称圆,这两个圆分别称为两轮的啮合节圆,简称节圆节圆。两轮齿廓在节点啮合时两轮齿廓在节点啮合时,相对速度为零,即一对齿相对速度为零,即一对齿轮的啮合传动相当于它们的节圆作纯滚动。轮的啮合传动相当于它们的节圆作纯滚动。CO2一、渐开线的形成及其性质一、渐开线的形成及其性质当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时,直线上任一点K的轨迹,称渐开线。发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,即NK=NA;因为发生线在基圆上作纯滚动,所以它与基圆的切点N就是渐开线上K点的瞬时速度中心,
7、发生线NK就是渐开线在K点的法线,同时它也是基圆在N点的切线;切点N是渐开线上K点的曲率中心,NK是渐开线上K点的曲率半径。离基圆越近,曲率半径越小;渐开线的形状取决于基圆的大小。如果基圆越大那么渐开线就越平直,当基圆的半径无穷大时,那么渐开线就是直线了;基圆内无渐开线。渐开线的性质:渐开线的性质:3 渐开线齿廓 1.四线合一四线合一 啮合线、公法线、基圆的公切线、正压力的作用线。2.渐开线齿廓啮合具有可分性渐开线齿廓啮合具有可分性 以r1=O1C与r2=O2C为半径所作的圆,称为节圆节圆。一对渐开线齿轮的啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动,则vC1=vC2,而vC1=1O1C=vC2=2O2C
8、。又 O1C N1 O2C N2,所 以 两 轮 的 传 动 比 为:i12=1/2=O2C/O1C=r2/r1=rb2/rb1 由此可知,当齿轮制成以后,基圆半径便已确定。因此,传动比也就定了。所以,即使两轮的中心距有点偏差时,也不会改变其传动比的大小。(传动比恒定)二、二、渐开线齿廓啮合的特点3、渐开线齿廓间正压力方向的不变性、渐开线齿廓间正压力方向的不变性 因为渐开线齿廓啮合的啮合线是直线N1N2啮合点的轨迹。啮合线、公法线、两基圆的内公切线、正压力的作用线四线重合。当齿廓不论在什么点啮合,若传递的转矩不变,齿轮之间的压力的大小和方向均不变。(齿轮传动平稳可靠)4、渐开线齿廓啮合的啮合角
9、不变、渐开线齿廓啮合的啮合角不变:N1N2与节圆公切线之间的夹角=渐开线在节点处啮合的压力角。4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要 参数和几何尺寸一、直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要尺寸一、直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要尺寸1.齿数Z,齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数。2、齿顶圆 齿顶所确定的圆称为齿顶圆,其直径用da表示;3、齿根圆 由齿槽底部所确定的圆称为齿根圆,其直径用df表示。4、齿槽宽 相邻两齿之间的空间称为齿槽,在任意dk的圆周上,轮齿槽两侧齿廓之间的弧线上称为该圆的齿槽宽,用ek表示;5、齿厚 轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆的齿厚,用sk表示;6、齿距 相邻的两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆
10、的齿距,用pk表示。所以pk=sk+ek。、分度圆、压力角和模数为了便于设计、制造及互换,我们将齿轮上某一圆周上的比值和该圆上的压力角均设定为标准值,这个圆就称为分度圆,以d 表示。分度圆上的压力角简称为压力角,以表示。分度圆上的p/比值称为模数,以m表示,即:m p/。(单位:m m)模数是齿轮几何计算的基础,显然,m越大,则p越大,即轮齿就越大。分度圆直径d m z。分度圆是一个十分重要的圆、分度圆上的各参数的分度圆是一个十分重要的圆、分度圆上的各参数的代号不带下标。代号不带下标。8、齿顶高 在轮齿上,介于齿顶圆和分度圆之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用ha表示。9、齿根高 介于
11、齿根圆和分度圆之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf表示。10、全齿高 齿顶圆与齿根圆之轮齿的径向高度称为全齿高,用h表示,h=ha+hf。11、齿顶高系数ha*和径向间隙系数c*。ha=ha*m;hf=(ha*+c*)m 正常齿制短齿制ha*1.00.8c*0.250.3二、渐开线齿轮的基本参数 1、齿形参数:模数齿形参数:模数m、齿数、齿数Z、压力角、压力角 注意:齿轮不同圆周上的模数是不同的,注意:齿轮不同圆周上的模数是不同的,有分度圆上的模数才是标准值。有分度圆上的模数才是标准值。齿轮不同圆周上的压力角不同的,齿轮不同圆周上的压力角不同的,齿轮不同圆周上的压力角不同的,齿轮不
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