储能电池模组设计与应用 储能电池模组设计与应用 第16讲-齿轮传动(其他齿轮传动-蜗杆传动)

模块五

齿轮传动5.2

其他齿轮传动5.3

蜗杆传动斜齿奔驰C级Sport

Coupe轿车6速手动变速箱换挡齿轮传动机构·5.2

其他齿轮传动一、斜齿圆柱齿轮传动1.斜齿圆柱齿轮传动特点直齿轮齿面形成与接触线斜齿轮齿面形成与接触线·5.2

其他齿轮传动a)右旋b)左旋一、斜齿圆柱齿轮传动2.斜齿圆柱齿轮的几何参数垂直于斜齿轮轴线的平面称为端面,与分度圆柱螺旋线垂直的平面称为法面,（1）螺旋角我们把螺旋线与轴线的夹角称为螺旋角并用 表示。一般用分度圆柱面上的螺旋角 表示斜齿圆柱齿轮轮齿的倾斜程度。斜齿轮的螺旋角一般为8°～20°。斜齿轮的螺旋方向分为左旋和右旋,其旋向判别的方法如下使斜齿轮轴线竖直放置,面对齿轮,轮齿的方向从左向右上升时为右旋斜齿轮；反之,从右向左上升时为左旋斜齿轮·5.2

其他齿轮传动（2）模数和压力角端面齿距pt与法面齿距pn的关系因p

=

m法面模数mn和端面模数mt之间的关系为mn=

mt

cos端面（ABD平面）压力角和法面（A1B1D平面）压力角的关系·5.2

其他齿轮传动一、斜齿圆柱齿轮传动一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件:两轮的法面压力角相等,法面模数相等,外啮合时,两轮螺旋角大小相等而方向相反,即 1=− 2。而内啮合时,两轮螺旋角大小相等而方向相同。1）两齿轮法向模数相等,即mn1=mn22)两齿轮法向压力角相等,即α1=α23）两齿轮螺旋角相等,旋向相反,即β1=-β2。·5.2

其他齿轮传动直齿锥齿轮传动 曲齿锥齿轮传动在汽车的驱动桥中常用锥齿轮将动力旋转平面改变90°,使其与驱动轮转动方向一致锥齿轮的轮齿从大端渐渐向锥顶缩小沿齿宽各截面尺寸都不相等,大端尺寸最大二、锥齿轮传动·5.2

其他齿轮传动二、锥齿轮传动1.直齿锥齿轮直齿锥齿轮的几何特点分度圆锥面上的齿线是直母线的锥齿轮称为直齿锥齿轮直齿锥齿轮用于相交轴齿轮传动，两轴的交角通常为90°直齿锥齿轮的正确啮合条件标准直齿锥齿轮副的轴交角Σ=90°，直齿锥齿轮的正确啮合条件如下:1）两齿轮的大端端面模数相等，即m1=m22)两齿轮的压力角相等，即α1=α2·5.2

其他齿轮传动2.螺旋圆锥齿轮（也称曲齿圆锥齿轮）现代汽车的主减速器中广泛采用螺旋圆锥齿轮传动克服了直齿圆锥齿轮传动中重叠系数小、传动不平稳、承载能力低的缺点螺旋圆锥齿轮的轮齿是弯曲的，按齿面线（齿面与分度圆锥面的交线）的形状分为以下几种:(1)圆弧齿圆锥齿轮 齿面为圆弧状按螺旋角的不同，圆弧齿圆锥齿轮又分为普通圆弧齿圆锥齿轮和零度圆弧齿圆锥齿轮。·5.2

其他齿轮传动(2)延伸外摆线圆锥齿轮它的齿面线为一段延伸外摆线，又称准摆线齿圆锥齿轮，主要特点与普通圆弧齿圆锥齿轮相似螺旋圆锥齿轮分左螺旋圆锥齿轮和右螺旋圆锥齿轮其判定方法为:面对锥齿轮轮齿，轮齿自齿宽中点到大端的旋向为逆时针方向的叫做左旋齿，顺时针方向的叫做右旋齿。一对相啮合的螺旋圆锥齿轮，它们的螺旋角大小应相等，旋向应相反。2.螺旋圆锥齿轮（也称曲齿圆锥齿轮）三、双曲面齿轮1.双曲面齿轮的特征双曲面齿轮是在交叉的两轴上相啮合的圆锥状的齿轮2.双曲面齿轮的优、缺点及应用优点:其主、从动锥齿轮轴线不相交,传动比较大,啮合平稳,工作噪音小；主动齿轮轴线低（可采用下偏移）,可以缩小汽车的最小离地间隙,降低传动轴位置,从而改善汽车行驶的稳定性缺点:对安装精度和维护调整要求严格工作齿面间有较大的相对滑动,且齿面间压力很大,工作温度较高,齿面油膜易被破坏双曲面齿轮目前在轿车、轻型货车、中型货车上得到了广泛应用,如东风EQ1090E型、上海桑塔纳汽车的主减速齿轮采用的是双曲面齿轮。·5.2

其他齿轮传动齿轮齿条啮合传动时，把齿条的直线往复运动变为齿轮的回转运动或将齿轮的回转运动变为齿条的直线往复运动齿条的基本尺寸:齿条的齿顶高ha=m,齿条的齿根高hf=1.25m,齿条的齿厚齿条的齿槽宽四、齿轮齿条传动·5.2

其他齿轮传动1—转向横拉杆2—防尘套3—球头座4—转向齿条5—转向器壳体长安奥拓轿车四、齿轮齿条传动当齿轮的转速为n1,模数为m（mm）,齿数为z1,则齿条的移动速度为（mm/min）；当齿轮每回转一转时,齿条移动的距离（mm）。·5.2

其他齿轮传动1差速器壳2—直齿轮轴3—半轴4—直齿轮5—主减速器被动齿轮6—蜗轮7—蜗杆托森差速器:(蜗轮—蜗杆式差速器)安装在前后轴之间，实现前、后轴同时驱动和前、后轴转矩的自动调节蜗轮通过蜗轮轴固定在差速器壳上,3对蜗轮分别与左、右半轴蜗杆相啮合,每个蜗轮两端固定有两个圆柱直齿轮。成对的蜗轮通过两端相互啮合的直齿圆柱齿轮发生联系。·5.3

蜗杆传动蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成,用于传递空间两交错轴之间的回转运动和动力,通常两轴交错角为90°,一般蜗杆是主动件。蜗杆与蜗轮不能任意互换啮合。蜗杆传动应用很广泛.·5.3

蜗杆传动（2）蜗轮一个齿轮,它作为交错轴齿轮副中的大轮而与配对蜗杆相啮合时,称为蜗轮。蜗轮的分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。通常,它和配对的蜗杆呈线接触状态。一、蜗杆、蜗轮及传动概述1.蜗杆、蜗轮、蜗杆副等有关术语的定义（1）蜗杆一个齿轮,当它只具有一个或几个螺旋齿,并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副时,称为蜗杆。蜗杆的分度曲面可以是圆柱面、圆锥面或圆环面。·5.3

蜗杆传动一、蜗杆、蜗轮及传动概述1.蜗杆、蜗轮、蜗杆副等有关术语的定义蜗杆副由蜗杆及其配对蜗轮组成的交错轴齿轮副称为蜗杆副。圆柱蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆圆柱蜗杆副由圆柱杆及其配对的蜗轮组成的交错轴齿轮副。·5.3

蜗杆传动2.圆柱蜗杆的分类阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。其端面齿廓是阿基米德螺旋线,轴向齿廓是直线,所以又称轴向直廓蜗杆。渐开线蜗杆(ZI蜗杆)（3）法向直廓蜗杆（ZN蜗杆）在垂直于齿线的法平面内,或垂直于齿槽中点螺旋线的法平面内,或垂直于齿厚中点螺旋线的法平面内的齿廓为直线的圆柱蜗杆,均称为法向直廓蜗杆。·5.3

蜗杆传动一、蜗杆、蜗轮及传动概述2.圆柱蜗杆的分类锥面包络圆柱蜗杆（ZK蜗杆）圆弧圆柱蜗杆（ZC蜗杆）阿基米德蜗杆的加工方法与车削梯形螺纹方法类似,工艺性能较好,制造和测量均很方便,是应用最广泛的一种圆柱蜗杆。·5.3

蜗杆传动一、蜗杆、蜗轮及传动概述3.蜗杆传动（1）蜗杆传动的组成蜗杆传动是利用蜗杆副传递运动和（或）动力的一种机械传动。蜗杆与蜗轮的轴线在空间互相垂直交错成90°,即轴交角Σ=90°,通常情况下,蜗杆是主动件,蜗轮是从动件。·5.3

蜗杆传动按蜗杆轮齿的螺旋方向不同,蜗杆有右旋和左旋之分蜗杆螺旋线符合螺旋右手定则。即为右旋（R）,反之为左旋（L）,常用的为右旋蜗杆。蜗杆副中配对的蜗轮,其旋向与蜗杆相同。蜗杆轮齿的总数（蜗杆的齿数）称为蜗杆头数z1。只有1个齿的蜗杆称为单头蜗杆,有2个或2个以上齿的蜗杆称多头蜗杆（通常蜗杆头数z1=1~4）。·5.3

蜗杆传动一、蜗杆、蜗轮及传动概述（2）蜗杆传动的传动比蜗杆传动的传动比是主动的蜗杆角速度与从动的蜗轮角速度的比值，传动比也等于蜗杆头数与蜗轮齿数的反比。即式中ω1，n1——主动蜗杆角速度、转速；ω2，n2——从动蜗杆角速度、转速；z1——主动轮蜗杆头数；z2——从动轮蜗杆头数。蜗杆头数越多，传动效率越高，但加工越困难蜗杆传动用于分度机构时，一般采用单头蜗杆（z1=1）；用于动力传动时，常取z1=2~3；当传递功率较大时，为提高传动效率，可取z1=4。蜗轮的齿数z2由传动比i和蜗杆头数z1决定，即z2=z1i。为了避免根切，蜗轮的最小齿数z2min应满足:z1=1时，z2min=18；z1>1时，z2min=27。用于一般动力传动的蜗杆副。·5.3

蜗杆传动一、蜗杆、蜗轮及传动概述3.蜗杆传动（3）蜗杆传动回转方向的判定蜗杆传动时，蜗轮的回转方向不仅与蜗杆的回转方向有关，而且与蜗杆蜗轮的螺旋方向有关。蜗轮回转方向的判定方法如下:蜗杆右旋时用右手，左旋时用左手。半握拳，四指指向蜗杆回转方向，蜗轮的回转方向与大拇指指向相反·5.3

蜗杆传动4.蜗杆传动的特点传动比大蜗杆传动中,蜗杆的头数z1=1~4,在蜗轮齿数z2较少的情况下,单级传动就能得到很大的传动比。用于动力传动的蜗杆副,通常传动比i=10~30；一般传动时i=8~60；用于分度机构时可达i=600~1000,这样大的传动比,如用齿轮传动,则需要采用多级传动才能获得传动平稳,噪音小容易实现自锁承载能力大传动效率低蜗杆传动时,啮合区相对滑动速度较大,因此传动效率较齿轮传动低。一般蜗杆传动的效率η=0.7~0.8,具有自锁性的蜗杆传动,其效率η<0.5。传动效率低限制了传递功率,一般蜗杆传动的功率不超过50KW。·5.3

蜗杆传动二、蜗杆传动的基本参数·5.3

蜗杆传动二、蜗杆传动的基本参数1.模数m蜗杆的模数是指轴向模数,等于蜗杆的轴向齿距px除以圆周率的商,即m=px/蜗轮的模数是指端面模数mt,等于蜗轮分度圆齿距pt除以圆周率蜗轮的端面模数等于其配对蜗杆的轴向模数的商,即mt=pt/2.齿形角GB10087——1988《圆柱蜗杆基本齿廓》规定了模数m≥1mm,轴交角Σ=90°的圆柱蜗杆传动的基本蜗杆的基本齿廓。对于阿基米德蜗杆,其齿形角是指蜗杆的轴向齿形角=20°·5.3

蜗杆传动二、蜗杆传动的基本参数3.蜗杆直径系数q是蜗杆分度圆直径d1除以轴向模数m的商,即q=d1/m。4.分度圆柱导程角γ圆柱蜗杆的分度圆柱螺旋线上任一点的切线与端平面所夹的锐角5.轴向齿距px轴平面上,蜗杆相邻的两同侧齿廓间的轴向距离,即6.蜗杆头数z17.齿顶圆直径da1和齿根圆直径df1式中ha1——蜗杆齿顶高Hf1——蜗杆齿根高·5.3

蜗杆传动·5.3

蜗杆传动二、蜗杆传动的基本参数中心距a一般圆柱蜗杆传动的减速装置的中心距a应按下列数值选取:40,50,63,80,100,125,160，（180），200，（225），250，（280），315，（335），400，（450），500mm。传动比i一般圆柱蜗杆传动的减速装置的传动比i的公称值