机械设计基础第七章齿轮传动

汇报人:AA2024-01-12机械设计基础第七章齿轮传动目录CONTENCT齿轮传动概述齿轮的基本参数与几何尺寸齿轮的材料与热处理齿轮的精度与公差齿轮的传动效率与润滑齿轮的设计与计算01齿轮传动概述定义分类齿轮传动的定义与分类齿轮传动是指通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力和运动的机械传动方式。根据齿轮轴线相对位置的不同，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动三类。齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点。优点齿轮传动的制造和安装精度要求较高，且会产生噪音和振动。缺点齿轮传动的优缺点工业领域能源领域其他领域齿轮传动被广泛应用于各种机械设备中，如机床、汽车、船舶、飞机等。在风力发电、水力发电等能源转换设备中，齿轮传动也发挥着重要作用。此外，在军事、航空航天、交通运输等领域中，齿轮传动也有着广泛的应用。齿轮传动的应用领域02齿轮的基本参数与几何尺寸齿轮的一个重要基本参数，用m表示。它决定了齿轮齿的大小，模数越大，齿轮齿越大，承载能力越强。齿轮齿形的参数之一，用α表示。它决定了齿轮传动的效率和齿面接触应力的大小。常见的压力角有20°和15°。齿轮的模数与压力角压力角模数齿数齿轮上齿的数量，用z表示。齿数越多，齿轮的直径越大，传动比也越稳定。直径齿轮的直径分为分度圆直径d、齿顶圆直径da和齿根圆直径df。它们之间的关系可以通过公式计算得出。齿轮的齿数与直径用于调整齿轮齿形的参数，用x表示。通过改变变位系数，可以调整齿轮的中心距、重合度和齿面接触应力等。变位系数齿轮齿的厚度，用s表示。齿厚的大小直接影响齿轮的承载能力和传动效率。在设计中，需要根据实际情况选择合适的齿厚。齿厚齿轮的变位系数与齿厚03齿轮的材料与热处理01020304渗碳钢调质钢铸钢铸铁齿轮的常用材料用于制造形状复杂且受力较大的齿轮，如ZG310-570、ZG340-640等。用于制造承受中等载荷及中等速度的齿轮，如45、40Cr、35SiMn等。用于制造承受载荷不大，但要求耐磨性较高的齿轮，如20Cr、20CrMnTi等。用于制造轻载、低速且不受较大冲击的齿轮，如HT200、HT250等。80%80%100%齿轮的热处理方法提高齿轮表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。使齿轮获得良好的综合力学性能，即较高的强度和韧性。提高齿轮表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，适用于中碳钢和中碳合金钢齿轮。渗碳淬火调质处理表面淬火根据齿轮的传动精度、工作条件和使用寿命要求来选择适当的材料和热处理方法。对于承受重载和冲击载荷的齿轮，应选择强度高、韧性好的材料和相应的热处理方法。对于要求耐磨性高的齿轮，应选择硬度高、耐磨性好的材料和相应的热处理方法。在满足使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、工艺性好的材料和热处理方法。齿轮材料与热处理的选择原则04齿轮的精度与公差精度等级齿轮的精度等级通常分为多个级别，如IT5、IT6、IT7等，不同等级对应不同的精度要求。公差范围齿轮的各项参数（如齿距、齿形、齿向等）均有一定的公差范围，不同精度等级的齿轮其公差范围也不同。齿轮的精度等级与公差范围齿轮的检测方法与仪器检测方法齿轮的检测方法包括综合检测法和单项检测法。综合检测法是对齿轮的整体性能进行检测，而单项检测法是对齿轮的某一项参数进行检测。检测仪器常用的齿轮检测仪器包括齿轮测量中心、齿轮双面啮合测量仪、齿轮单面啮合测量仪等。这些仪器可以对齿轮的各项参数进行高精度测量。优化设计选用高精度机床和刀具采用先进的热处理工艺加强检测与控制提高齿轮精度的方法与措施通过优化齿轮的设计参数，如齿形、齿距、模数等，可以提高齿轮的啮合性能和传动精度。采用高精度机床和刀具进行齿轮加工，可以减小加工误差，提高齿轮的加工精度。通过先进的热处理工艺，可以改善齿轮材料的金相组织和力学性能，提高齿轮的承载能力和耐磨性。在齿轮加工过程中加强检测与控制，及时发现并处理加工误差，可以保证齿轮的加工精度和质量。05齿轮的传动效率与润滑效率定义计算公式影响因素齿轮传动的效率计算齿轮传动的效率可以通过测量输入和输出功率来计算，也可以通过经验公式或理论计算来估算。齿轮传动的效率受到多种因素的影响，如齿轮的精度、润滑条件、载荷大小、转速等。齿轮传动的效率是指输出功率与输入功率之比，它反映了齿轮传动过程中的能量损失情况。

齿轮传动的润滑方式与润滑剂选择润滑方式齿轮传动可以采用油润滑或脂润滑，具体选择取决于传动的工作条件、环境和使用要求。润滑剂选择在选择润滑剂时，需要考虑其粘度、极压性能、抗磨性能、抗氧化性能等，以确保齿轮传动的正常运行和延长使用寿命。润滑系统对于大型或高速齿轮传动，需要设计专门的润滑系统，包括油泵、油箱、过滤器、冷却器等，以确保润滑剂的循环使用和降温。通过提高齿轮的加工精度和装配精度，可以减少传动过程中的摩擦和振动，从而提高传动效率。提高齿轮精度通过优化齿轮的模数、齿数、压力角等参数，可以改善齿轮的啮合性能和传动平稳性，进而提高传动效率。优化齿轮参数使用高性能润滑剂可以减少摩擦和磨损，降低传动过程中的能量损失，从而提高传动效率。采用高性能润滑剂定期对齿轮传动进行维护和保养，如清洗、换油、调整等，可以保持其良好的工作状态，提高传动效率。加强维护和保养提高齿轮传动效率的方法与措施06齿轮的设计与计算考虑齿轮轮齿在载荷作用下的弯曲变形，通过计算齿根弯曲应力来判断齿轮的弯曲强度。弯曲强度计算接触强度计算胶合强度计算分析齿轮在啮合过程中的接触应力，评估齿轮的接触疲劳强度。针对高速重载齿轮，需考虑齿面间的摩擦热和润滑条件，计算齿面的胶合强度。030201齿轮传动的强度计算研究轮齿在载荷作用下的弹性变形，计算轮齿的刚度。轮齿刚度计算分析轴承在载荷作用下的变形，评估轴承对齿轮传动刚度的影响。轴承刚度计算综合考虑轮齿刚度和轴承刚度，计算齿轮传动系统的总刚度。系统刚度计算齿轮传动的刚度计算基于刚度理论的优化设计以齿轮的刚度为约束条件，优化齿轮的几何参数和结构形式，提高齿轮传动的平稳性和精度。