《齿轮传动H》课件

课程简介本课程将深入探讨齿轮传动系统。齿轮传动是机械传动中最常见的一种形式，广泛应用于各种机械设备中。我们将从齿轮传动的基本概念开始，逐步讲解齿轮的分类、参数、设计计算等内容。ppbypptppt传动装置的组成1动力源动力源提供驱动力的能量，例如电机、发动机或液压系统。2传动机构传动机构负责将动力传递到工作部件，包括齿轮、链条、皮带等。3工作部件工作部件是执行机械动作的部件，例如轴、齿轮、凸轮等。齿轮传动的特点1传动比恒定齿轮传动具有固定的传动比，可以实现精确的速比和扭矩传递。2承载能力强齿轮传动可以承受较大的载荷，适用于高功率和高扭矩的场合。3工作可靠性高齿轮传动结构紧凑，工作稳定，寿命长，在各种工业领域得到广泛应用。4传动效率高齿轮传动摩擦损失较小，效率较高，能够有效地将动力传递到工作部件。齿轮的基本概念齿轮齿轮是具有齿形的圆形或圆柱形零件，用于传递运动和扭矩。齿轮啮合两个或多个齿轮通过齿形相互啮合，实现运动和力的传递。齿形齿轮的齿形决定了啮合的性质，常见的齿形包括渐开线和圆弧齿形。齿距齿距是指相邻两个齿轮齿顶圆之间的距离，是齿轮的重要参数。齿轮的分类圆柱齿轮圆柱齿轮是最常见的齿轮类型，广泛应用于各种机械设备中，例如汽车变速箱、工业机械等。斜齿轮斜齿轮的齿面为螺旋线，与圆柱齿轮相比，能够传递更大的功率，并且运行更加平稳。锥齿轮锥齿轮的齿面呈锥形，主要用于改变旋转轴的方向，例如汽车差速器等。蜗杆齿轮蜗杆齿轮是一种特殊的齿轮传动形式，可实现大传动比和低速传动，例如起重机、机床等。齿轮的几何参数模数模数是齿轮尺寸的基本参数，表示齿轮尺寸大小，用字母m表示，单位为毫米。齿数齿数是指齿轮上齿的个数，用字母z表示，是决定齿轮传动比的重要参数。齿顶圆直径齿顶圆直径是指齿轮齿顶圆的直径，用字母da表示，是齿轮外径尺寸。齿根圆直径齿根圆直径是指齿轮齿根圆的直径，用字母df表示，是齿轮内径尺寸。标准齿轮的参数模数模数是齿轮尺寸的基本参数，决定了齿轮的尺寸大小。用字母m表示，单位为毫米。齿数齿数是齿轮上齿的个数，决定了齿轮的传动比。用字母z表示，是一个整数。齿顶圆直径齿顶圆直径是指齿轮齿顶圆的直径。用字母da表示，是齿轮外径尺寸。齿根圆直径齿根圆直径是指齿轮齿根圆的直径。用字母df表示，是齿轮内径尺寸。斜齿轮的参数螺旋角螺旋角是指齿面螺旋线与轴线之间的夹角，影响齿轮的承载能力和运行平稳性。法面模数法面模数是指齿轮齿形在法平面上的模数，用于确定齿轮尺寸。轴向模数轴向模数是指齿轮齿形在轴向平面上的模数，用于确定齿轮尺寸。齿数齿数是指齿轮上齿的个数，决定了齿轮的传动比。圆柱齿轮的接触线定义圆柱齿轮的接触线是指两齿轮齿廓在啮合过程中相互接触的直线。接触线位于两齿轮的齿面交点上，并且始终保持垂直于齿轮的旋转轴。作用接触线决定了齿轮啮合的质量和效率。接触线越长，齿轮的承载能力和传动效率就越高。圆柱齿轮的接触应力1定义接触应力是指齿轮齿廓在啮合过程中相互接触的表面产生的应力。接触应力的大小与齿轮的载荷、齿形、材料等因素有关。2计算接触应力的计算方法较为复杂，需要考虑齿轮的几何参数、材料参数以及载荷条件。3影响因素接触应力的影响因素很多，包括齿轮的模数、齿数、螺旋角、材料强度、齿面硬度等。4作用接触应力是齿轮设计和强度计算的重要参数，对齿轮的强度和寿命影响很大。圆柱齿轮的强度计算载荷分析首先要进行载荷分析，确定齿轮所承受的载荷大小、方向和作用点。应力计算根据载荷分析结果，计算齿轮齿根处的弯曲应力、接触应力以及其他应力。强度校核将计算得到的应力与齿轮材料的强度极限进行比较，以确保齿轮的强度满足设计要求。安全系数最后确定齿轮的安全系数，以保证齿轮在工作过程中能够安全可靠地运行。锥齿轮的参数锥角锥角是指锥齿轮齿面与轴线之间的夹角，决定了齿轮的传动比和安装角度。法面模数法面模数是指齿轮齿形在法平面上的模数，用于确定齿轮的尺寸。齿数齿数是指齿轮上齿的个数，决定了齿轮的传动比。顶隙顶隙是指齿轮齿顶与齿轮轮缘之间的距离，保证齿轮啮合过程中的间隙，防止过紧。锥齿轮的接触线锥齿轮的接触线锥齿轮的接触线是两个锥齿轮齿廓在啮合过程中相互接触的曲线。接触线位于两齿轮的齿面交点上，并且始终保持垂直于齿轮的旋转轴。接触线的特点锥齿轮的接触线通常为曲线，其形状与齿轮的锥角和齿形有关。接触线的长度和形状影响锥齿轮的传动效率和承载能力。影响因素接触线的长度和形状会受到齿轮的锥角、模数、齿数、螺旋角等因素的影响。锥齿轮的接触应力定义锥齿轮的接触应力是指齿轮在啮合过程中，齿面之间产生的压力。影响因素接触应力的大小与齿轮的材料、齿形、载荷、锥角、齿数等因素有关。计算方法锥齿轮接触应力的计算方法比较复杂，需要考虑齿轮的几何参数和材料参数。重要性接触应力是影响锥齿轮强度和寿命的重要指标，需要在设计时进行分析和计算。锥齿轮的强度计算载荷分析首先要进行载荷分析，确定锥齿轮所承受的载荷大小、方向和作用点。载荷包括轴向载荷、径向载荷和扭矩。应力计算根据载荷分析结果，计算锥齿轮齿根处的弯曲应力、接触应力以及其他应力。应力计算需要考虑齿轮的几何参数、材料参数和载荷条件。强度校核将计算得到的应力与锥齿轮材料的强度极限进行比较，以确保锥齿轮的强度满足设计要求。强度校核需要考虑安全系数，以保证锥齿轮在工作过程中能够安全可靠地运行。蜗杆传动的特点传动比大蜗杆传动的传动比可以很大，可以实现大范围的速度变化，适用于高速比传动场合。传动平稳由于蜗杆和蜗轮的啮合线较长，齿轮啮合过程平稳，运行平稳安静。结构紧凑蜗杆传动的结构紧凑，占地面积小，适用于空间有限的场合。效率较高蜗杆传动的效率较高，一般可以达到70%~80%，适用于需要较高传动效率的场合。蜗杆传动的参数1模数蜗杆传动的模数是指蜗杆齿轮的模数，决定了蜗杆和蜗轮的尺寸和齿形。2蜗杆导程角蜗杆导程角是指蜗杆螺旋线与蜗杆轴线的夹角，决定了蜗杆传动比和传动效率。3蜗轮齿数蜗轮齿数是指蜗轮上的齿数，决定了蜗杆传动的传动比。4蜗杆螺旋角蜗杆螺旋角是指蜗杆齿面与蜗杆轴线的夹角，决定了蜗杆传动的传动平稳性和承载能力。蜗杆传动的接触应力定义接触应力是蜗杆和蜗轮在啮合过程中，齿面之间产生的压力。影响因素接触应力的大小与蜗杆的材料、齿形、载荷、导程角、蜗轮齿数等因素有关。计算方法蜗杆传动接触应力的计算方法较为复杂，需要考虑蜗杆和蜗轮的几何参数和材料参数。重要性接触应力是影响蜗杆传动强度和寿命的重要指标，需要在设计时进行分析和计算。蜗杆传动的强度计算载荷分析首先要进行载荷分析，确定蜗杆传动系统所承受的载荷大小、方向和作用点。这包括轴向载荷、径向载荷和扭矩，它们影响蜗杆和蜗轮的应力分布。应力计算根据载荷分析结果，计算蜗杆和蜗轮齿根处的弯曲应力、接触应力以及其他应力。应力计算需要考虑蜗杆传动的几何参数、材料参数以及载荷条件。行星齿轮传动的特点结构紧凑行星齿轮传动结构紧凑，体积小，重量轻，适用于空间有限的场合。承载能力强行星齿轮传动由于有多个齿轮同时啮合，承载能力强，适用于高负荷场合。传动平稳行星齿轮传动的齿轮啮合过程平稳，运行平稳安静，适用于需要高精度传动的场合。传动比灵活行星齿轮传动可以通过改变齿轮的配置来改变传动比，适用于需要多种传动比的场合。行星齿轮传动的参数中心距中心距是指太阳轮中心到行星轮中心的距离，决定了行星齿轮传动的尺寸和结构。齿数太阳轮、行星轮和环形齿轮的齿数决定了行星齿轮传动的传动比和速度变化范围。传动比行星齿轮传动的传动比是指输出轴的转速与输入轴的转速之比，由各齿轮的齿数决定。啮合方式行星齿轮传动通常采用外啮合或内啮合的方式，决定了齿轮的排列方式和传动方向。行星齿轮传动的应力分析1载荷分配行星齿轮传动中，载荷会分配到多个齿轮上，因此单个齿轮承受的应力会降低。2应力集中行星齿轮传动的齿轮之间会产生接触应力，以及齿根处的弯曲应力，这些应力会集中在特定的区域。3动力学分析行星齿轮传动存在旋转和摆动运动，需要进行动力学分析，以确定瞬时载荷和应力分布。4有限元分析使用有限元分析软件可以模拟行星齿轮传动的应力分布，为设计优化提供依据。齿轮传动的润滑润滑的重要性润滑可以减少齿轮之间的摩擦，降低磨损，提高传动效率。良好的润滑可以延长齿轮的使用寿命，降低噪音和振动。润滑油的选择选择合适的润滑油类型，要考虑齿轮的材料、工作环境、载荷大小和转速。常见的润滑油类型包括矿物油、合成油和半合成油。齿轮传动的噪声啮合冲击齿轮啮合时产生的冲击力，会造成振动和噪声。齿轮振动齿轮的旋转和啮合会引起振动，振动会产生噪声。齿轮磨损齿轮磨损会导致齿形变化，增加冲击力，加剧噪声。润滑不足润滑不足会增加摩擦，造成热量积累，加剧噪声。齿轮传动的故障诊断1异常噪声齿轮传动运行时产生异常的噪声，可能是齿轮磨损、润滑不足或齿轮啮合不良等原因导致的。2振动齿轮传动运行时产生过大的振动，可能是齿轮安装不当、齿轮平衡性不好或