机械基础齿轮传动讲课课件(同名268).ppt

1、机械基础齿轮传动讲课课件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齿轮传动：利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。机械传动。啮合：齿轮副的一对齿轮的齿依次交替接触，从而实啮合：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。现一定规律的相对运动的过程和形态。齿轮传动的常见类型：齿轮传动的常见类型：齿直圆柱齿轮传动齿直圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动13齿轮传动齿轮传动平行轴间齿轮传动平行轴间齿轮传动直齿外啮合直齿外啮合内啮合内啮

2、合齿轮齿条齿轮齿条斜齿斜齿人字齿人字齿直齿直齿斜齿斜齿曲齿曲齿弧齿轮传动弧齿轮传动准双曲面锥齿轮传动准双曲面锥齿轮传动相交轴间齿轮传动相交轴间齿轮传动交错轴间齿轮传动交错轴间齿轮传动传动比 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。i =n1n2z2z112 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）能保证恒定的传动比，传递运动准确，传递平稳。准确，传递平稳。（2）传动效率高，一般可达）传动效率高，一般可达95%99%，工作可靠，寿命长。，工作可靠，寿命长。（3）适用的功率、速度和尺寸范围大）适用的功率、速度和尺寸范围大。传递功率可以从很小至上

3、万千瓦；。传递功率可以从很小至上万千瓦；速度最高可达速度最高可达300m/s；齿轮直径可以；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。从几毫米至二十多米。4、传动效率高，使用寿命长，维护简便。缺点：1、运转过程中有振动、冲击和噪声。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。三、直齿圆柱齿轮的基本参数3、不能实现无级变速。渐开线齿轮各部分的名称（3.齿轮越小，齿轮的承载能力越弱。齿数（）一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的最基本参数之一。二、渐开线齿轮各部分的名称齿槽宽：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。6齿距：分度圆圆周上相邻两齿同侧齿廓之间

4、的弧长称为齿距，用p表示。1、运转过程中有振动、冲击和噪声。速度最高可达300m/s；短齿制 ha0.6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。d2=m*z2=4*82=328mm将分度圆上齿距P与无理数的比值称为模数，用m表示，单位为mm，4、传动效率高，使用寿命长，维护简便。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。如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。12 16 20 25 32 40 50标准中心距（标准齿轮无侧隙传动中心距）18 齿轮传动是依靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿啮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，

5、是现代机械中应用最广泛的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机械传动形式之一一、渐开线的形成与渐开线齿廓一、渐开线的形成与渐开线齿廓二、渐开线齿轮各部分的名称二、渐开线齿轮各部分的名称三、直齿圆柱齿轮的基本参数三、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四、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算19一、渐开线的形成与渐开线齿廓一、渐开线的形成与渐开线齿廓 1、渐开线的形成、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）作纯滚动纯滚动时，动直线上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。AK渐开线渐开线B发生线发生线O基圆基圆rb21 渐开线齿轮的轮齿由

6、两条对称的渐开线作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。齿廓而组成，见下图所示。渐开线轮廓的形成渐开线轮廓的形成2.齿廓齿廓22 如图所示为直齿圆柱外齿轮的部分齿轮，齿轮上每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。齿槽，其各部分的名称和表达符号见图。二、渐开线齿轮各部分的名称二、渐开线齿轮各部分的名称23 渐开线齿轮各部分的名称渐开线齿轮各部分的名称 齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆，用顶圆，用da表示

7、表示2齿根圆：过齿轮各齿槽底部所作的圆齿根圆：过齿轮各齿槽底部所作的圆称为齿根圆，用称为齿根圆，用df表示。表示。243.分度圆：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25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。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。266齿距：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 pse7齿顶高：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。27模数是决定齿轮尺寸的一个

8、基本参数。三、直齿圆柱齿轮的基本参数第一系列 0.顶隙：一个齿轮的齿顶与另一个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。传递功率可以从很小至上万千瓦；速度最高可达300m/s；标准齿轮：模数m、压力角、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。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。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。齿轮越小，齿轮的承载能力越弱。12 16 20 25 32

9、40 50d2=m*z2=4*82=328mm如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。渐开线齿轮各部分的名称如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。4、传动效率高，使用寿命长，维护简便。所以由a=m(z1+z2)2得z2=82三、直齿圆柱齿轮的基本参数由此可知，m越大，p越大，轮齿也8齿根高：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齿高齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。28 顶隙顶隙：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。29rbrfrark齿根圆基圆齿顶圆分度圆齿顶高ha齿根高hf齿距pk齿厚s

10、k齿槽宽eko30三、直齿圆柱齿轮的基本参数三、直齿圆柱齿轮的基本参数1.1.齿数（）齿数（）一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的最基本参数之一。最基本参数之一。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。312.2.模数（模数（m m）将分度圆上齿距P与无理数的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即 m mp/p/或p=m32 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d=pz，可得分度圆直径d=mz。33 如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮如图所示为

11、两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。齿形的比较。34 模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。由于是无理数，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。35第一系列第一系列 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 12 16 20 25 32 40 50 第二系列第二系列 0.35 0

12、.7 0.9 1.75 2.25 2.75 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 （3.253.25）3.5 3.5 （3.753.75）4.5 5.5 4.5 5.5 （6.56.5）7 7 （1111）14 18 22 14 18 22 28 36 45 28 36 45 标准模数系列表标准模数系列表(GB 1357(GB 135787)mm87)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。363.压力角（压力角（）压力角是物体运动方向与受力方向压力角是物体运动方向与受力方向所夹的锐角。所

13、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我国规定标准压力角是20。37齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆，用da表示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。5 2 2.4、不适用于中心距较大的场合。（3.由此可知，m越大，p越大，轮齿也即 mp/或p=md2=m*z2=4*82=328mm顶隙：一个齿轮的齿顶与另一个如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形

14、的比较。如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。四、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算第二系列 0.渐开线齿轮各部分的名称齿数（）一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的最基本参数之一。2、齿轮安装要求较高。于d=pz，可得分度圆直径d=mz。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。压力角已标准化，我国规定标准压力角是20。2、齿轮安装要求较高。4.齿顶高系数齿顶高系数ha、顶隙系数、顶隙系数C 正常齿制 ha1,C0.25 短齿制 ha0.8,C0.3 38四标准直齿圆柱齿轮的几何尺四标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算寸计算 标准齿轮：模数m、压力角、齿顶高系数ha*和顶隙系

15、数C*均为标准值且齿厚s等于齿槽宽e的齿轮。39 标准齿轮传动的中心距标准齿轮传动的中心距一对齿轮啮合传动时，中心距等于一对齿轮啮合传动时，中心距等于两分度圆半径之和。两分度圆半径之和。标准中心距（标准齿轮标准中心距（标准齿轮无侧隙传动无侧隙传动中心距）中心距）2121rrrra212zzm40 41例相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮（压力角例相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮（压力角=，齿顶高系数齿顶高系数=，顶隙系数，顶隙系数 =0.25=0.25），齿数），齿数，模数，模数mmmm，试计算其分度圆直径，试计算其分度圆直径，顶圆直径顶圆直径 ，根圆直径，根圆直径，齿厚，齿厚，基圆直径，基圆直径。如图

16、所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。齿顶高系数ha、顶隙系数C4、不适用于中心距较大的场合。12 16 20 25 32 40 501、运转过程中有振动、冲击和噪声。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。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。齿数（）一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的最基本参数之一。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。5 2 2.齿轮的齿根在连心线上的径向距离，齿轮传

17、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。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。（3）适用的功率、速度和尺寸范围大。速度最高可达300m/s；三、直齿圆柱齿轮的基本参数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。三、直齿圆柱齿轮的基本参数压力角已标准化，我国规定标准压力角是20。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一28 36

18、45四、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算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。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。d2=m*z2=4*82=328mm二、渐开线齿轮各部分的名称1、运转过程中有振动、冲击和噪声。四、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算压力角已标准化，我国规定标准压力角是20。一对齿轮啮合传动时，中心距等于两分度圆半径之和。二、渐开线齿轮各部分的名称渐开线齿轮各部分的名称所以由a=m(z1+z2)2得z2=82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。标准齿轮：

19、模数m、压力角、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。齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆，用da表示选用模数时，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。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。d2=m*z2=4*82=328mm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。如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。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20

20、0mm,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。渐开线齿轮各部分的名称齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆，用da表示就越大，齿轮的承载能力越强；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。三、直齿圆柱齿轮的基本参数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。所以由a=m(z1+z2)2得z2=82标准齿轮：模数m、压力角、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。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

21、s表示。解：由公式 da1=m(z1+2)4、不适用于中心距较大的场合。12 16 20 25 32 40 502、齿轮安装要求较高。二、渐开线齿轮各部分的名称渐开线齿轮各部分的名称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。模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。d2=m*z2=4*82=328mm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。解：由公式 da1=m(z1+2)可得m1=da1(z1+2)=80(18+2)=4 又因为m=m1=m2 所以由a=m(z1+z2)2得z2=82 d2=m*z2=4*82=328mm df2=m(z2-2.5)=4*(82-2.5)=318mm