任务2 齿轮传动

3.2.1任务概述任务内容

齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动形式。齿轮传动是通过齿轮间的啮合来传递运动和动力的，齿轮传动可实现变速和换向，如机床主轴、汽车后桥转弯机构调速等许多工程机械中的调速换向机构均使用了齿轮传动。本任务通过齿轮结构的学习，了解齿轮的加工方法、掌握齿轮传动的一般设计方法。

任务3.2齿轮传动结构分析与设计想一想：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

和其它传动形式相比较，齿轮传动具有效率高、工作可靠、寿命长、传动比准确、结构紧凑等优点，但齿轮传动的制造、安装精度要求高，需用专用机床和刀具加工，制造成本高；精度低时，振动和噪声大，不适于轴间距离较大的传动。3.2.2相关知识

一、齿轮传动的类型与工作要求（一）齿轮传动的类型

（二）对齿轮传动的基本要求1.传动准确、平稳2.承载能力强齿轮传动的类型按相对运动分平行轴传动空间齿轮传动圆柱齿轮传动直齿斜齿人字齿外啮合内啮合齿轮齿条两轴交错锥齿轮直齿斜齿曲线齿蜗轮蜗杆交错轴斜齿轮准双曲面齿轮按齿廓曲线分渐开线齿轮圆弧齿轮摆线齿轮按工作条件分开式齿轮半开式闭式相交轴传动软齿面齿轮传动：齿面硬度≤350HBS。硬齿面齿轮传动：齿面硬度>350HBS。按齿廓表面硬度分直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)外啮合传动二轮转向相反外齿轮内齿轮外齿轮齿条外齿轮内啮合传动二轮转向相同齿轮齿条传动转动移动斜齿圆柱齿轮机构外啮合内啮合齿轮齿条人字齿轮传动外啮合传动内啮合传动齿轮齿条传动空间齿轮机构圆锥齿轮传动：二轴相交直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）二轴交错蜗杆蜗轮传动二轴交错，通常交90º

二、渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形成及参数―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹渐开线的形成BK－发生线，基圆－rb（一）渐开线的形成及其性质rbtt发生线Bk基圆OArkak渐开线基圆渐开线的特性1.线—弧特性

:发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长

渐开线上任意点的法线切于基圆,切于基圆的直线必为渐开线上一点的法线。B点为曲率中心，BK为曲率半径。越接近基圆，曲率半径越小，反之越大,渐开线起始点A处曲率半径为0。2.法向特性4.曲率特性渐开线形状取决于基圆，圆半径越大，渐开线越平展（综合曲率半径越大）。5.基圆内无渐开线。当rb

→∞，变成直线。即直线也是渐开线。

渐开线上K点的法线与该点速度VK的方向线所夹之锐角ak称为渐开线在K点的压力角。3.压力角特性BKBAO（二）渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称、基本参数和几何尺寸pnr齿顶圆——

da、ra齿根圆——

df、rf齿厚——sk轮齿左右两侧齿廓间的弧线长齿槽宽——ek齿间的弧线长齿距（周节）——pk=sk+ek

齿顶高ha齿根高

hf齿全高

h=ha+hf齿宽——BhahfhrbOBprapb分度圆——人为规定的计算基准圆表示符号：

d、r、s、e，p=s+e法向齿距（周节）——

pnseskek=pbrfpk1．渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称及代号2.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数②模数——m

分度圆周长：πd=zp,

d=zp/①齿数——z令

m=p/π,则d=mz，r=mz/2其中m只能取某些简单值，称为模数m，单位为mm。③压力角a：分度圆压力角的简称标准压力角：

＝20º(人为规定)少数场合有14.5º、15º、22.5º、25ºOhhfharrarb齿间(齿槽)齿数zrfespBpbpnN不同模数齿轮尺寸比较（放大）模数m

，是齿轮计算的基本参数，也为轮齿大小的标志人为地规定一些特定模数值,称标准模数如:1、1.25、1.5、2、2.5、3、¨¨m愈大，轮齿愈厚，抗弯能力愈大它是轮齿抗弯能力的重要标志

m=4z=16m=2z=16m=1z=163.标准齿轮参数标准系数ha=ha*mhf=（ha*+c*）m齿顶高系数ha*顶隙系数c*正常齿：m1mm:ha*=1,c*=0.25

m<1mm:ha*=1,c*=0.35短齿：ha*=0.8，c*=0.3OhhfharrarbrfespBhahfc*md

标准齿轮：m,a,ha*，c*等于标准数值,s=epnrfrhahfhrbOrapbNαse4.标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算齿顶高：ha=ha*m齿根高：hf=(ha*+c*)m全齿高：h=ha+hf齿顶圆直径：da=d+2haha*

——齿顶高系数，取标准值ha*＝1齿根圆直径：df=d-2hf基圆直径：db=dcosα法向齿距：pn=pbca*

——顶隙系数，取标准值c*=0.25分度圆直径：d=mz=mzcosα=πdb/z=πmcosα=pcosα统一用pb表示=(2ha*+c*)m=(z+2ha*)m=(z-2ha*-2c*)m例题已知:一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量出齿顶圆直径da=208mm,齿根圆直径df=172mm,数得齿数z=24。求：该齿轮的模数m,齿顶高系数