《齿轮传动机基》课件

齿轮传动机基础齿轮传动机是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。本课件将深入探讨齿轮传动机的基础知识，包括齿轮的类型、参数、设计和应用等方面。齿轮传动的基本概念传动比输入轴和输出轴的转速比值。传动效率指输出功率与输入功率之比。传动精度指齿轮传动在运行过程中的精度。传动类型包括外啮合、内啮合、平行轴、交叉轴等。齿轮传动的特点及优缺点传动效率高齿轮传动摩擦损失小，传动效率高，可达90%以上。结构紧凑齿轮传动尺寸较小，结构紧凑，便于在狭小空间内安装。载荷能力强齿轮传动能承受较大的载荷，适合于各种高负荷的机械设备。噪音低齿轮传动运行平稳，噪音低，适合于对噪音敏感的场合。齿轮分类及特点圆柱齿轮广泛应用于各种机械传动系统，例如汽车变速箱、机床主轴、工业减速机等。圆柱齿轮具有结构简单、制造工艺成熟、传动效率高等优点。直齿轮斜齿轮人字齿轮锥齿轮主要用于实现轴线交叉的传动，例如汽车后桥差速器、转向机构、重型机械等。锥齿轮的特点是能够实现轴线间角度的变化，方便传动机构的布局设计。直齿锥齿轮斜齿锥齿轮蜗杆蜗轮用于实现较大传动比，例如起重机、绞车、机床进给机构等。蜗杆蜗轮具有自锁功能，在传动过程中可以实现反向制动。圆柱蜗杆蜗轮锥形蜗杆蜗轮其他齿轮除了上述几种常见类型之外，还有其他一些特殊类型的齿轮，例如行星齿轮、螺旋伞齿轮、内齿轮等。这些特殊齿轮在一些特殊的传动场合具有独特的功能。齿轮参数及标准模数模数是齿轮的重要参数之一，它表示齿轮齿高的尺寸单位，模数越大，齿轮的尺寸越大。齿数齿数是指齿轮上齿的个数，齿数决定了齿轮的转速和转矩。齿顶高齿顶高是指齿顶到分度圆的距离，齿顶高决定了齿轮的强度和耐磨性。齿根高齿根高是指齿根到分度圆的距离，齿根高决定了齿轮的强度和抗弯性。简单齿轮轮廓的几何原理齿轮传动的基本原理是利用两个齿轮的相互啮合，将旋转运动和动力传递到另一个齿轮，从而实现机械传动。齿轮轮廓的几何形状决定了齿轮传动的效率和可靠性，因此齿轮轮廓的几何原理是齿轮设计的重要基础。圆柱齿轮的工作原理1旋转运动驱动齿轮旋转2齿廓啮合齿廓互相接触3传递动力驱动齿轮带动从动齿轮旋转当驱动齿轮旋转时，其齿廓与从动齿轮的齿廓发生啮合，通过齿廓之间的相互作用，驱动齿轮的旋转运动被传递到从动齿轮，从而实现动力的传递。圆柱齿轮的基本参数圆柱齿轮的基本参数包括模数、齿数、齿顶高、齿根高、齿厚、齿顶圆直径、齿根圆直径等。这些参数决定了齿轮的尺寸和形状，影响着齿轮传动的精度、强度和寿命。模数齿数齿顶高齿根高齿厚齿顶圆直径齿根圆直径圆柱齿轮的计算圆柱齿轮的计算涉及多个关键参数，包括齿数、模数、齿顶高、齿根高、齿宽、中心距等。这些参数的计算需要遵循一定的公式和标准，确保齿轮能够正常啮合并实现预期的传动比。齿轮计算过程通常涉及以下步骤：确定齿数和模数，计算齿顶高和齿根高，确定齿宽和中心距，计算齿轮的强度和寿命。计算结果会直接影响齿轮的性能和寿命。100%效率齿轮传动效率高，可达到95%以上30M应用广泛应用于各种机械设备中，例如汽车、飞机、船舶、机床等1000品种齿轮的品种繁多，满足各种传动需求正交交叉轴齿轮的工作原理1动力传递通过齿轮啮合2轴线垂直实现90度转动3旋转运动相互转换正交交叉轴齿轮主要用于将旋转运动传递到相互垂直的轴上，它能够有效地改变旋转方向和速度。在各种机械设备中，正交交叉轴齿轮被广泛应用于需要将动力传递到垂直轴上的场合。正交交叉轴齿轮的基本参数参数符号单位中心距amm齿数z个模数mmm齿顶高系数ha*-齿根高系数hf*-压力角α°螺旋角β°正交交叉轴齿轮的计算正交交叉轴齿轮的计算过程包括确定齿轮的基本参数，例如模数、齿数、中心距等。根据这些参数，可以计算出齿轮的尺寸、强度和寿命。该过程需要考虑齿轮的材料、工作条件和应用场景等因素。时间精度斜齿轮的工作原理1斜齿轮啮合斜齿轮的齿面倾斜于轮轴方向，齿轮啮合时，接触线沿齿宽方向呈直线分布。因此，斜齿轮的啮合过程较为平稳，减少了冲击和振动。2滑动摩擦由于斜齿轮的齿面倾斜，齿轮啮合时会产生滑动摩擦，但由于滑动摩擦系数较低，因此摩擦损耗相对较小。3传动效率斜齿轮的传动效率比直齿轮更高，这是因为斜齿轮的齿面接触面积更大，且滑动摩擦系数较低。斜齿轮的基本参数斜齿轮的参数对于其正常运行至关重要，影响着齿轮的强度、传递扭矩、工作寿命等关键指标。以下是斜齿轮的一些基本参数：1模数决定齿轮尺寸和齿数2齿数影响齿轮的传动比3螺旋角影响齿轮的传动平稳性4齿宽影响齿轮的承载能力斜齿轮的计算参数公式中心距a=(d1+d2)/2模数m=d1/z1=d2/z2齿顶圆直径da=d+2m齿根圆直径df=d-2m蜗杆及蜗轮的工作原理工作原理蜗杆和蜗轮相互啮合，通过螺旋面之间的摩擦，实现动力传递。蜗杆通常为动力输入端，蜗轮为输出端。传动特性蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、承载能力强等优点，适用于高速、重载、低速传动场合。应用场景蜗杆传动广泛应用于各种机械设备中，例如机床、汽车、航空航天等。蜗杆及蜗轮的基本参数蜗杆和蜗轮传动，是一种利用螺旋线啮合的传动方式，具有传动比大、结构紧凑等优点。蜗杆和蜗轮的基本参数，包括：蜗杆的导程角、蜗轮的齿数、蜗杆的直径、蜗杆的螺旋角、蜗轮的齿宽等。这些参数的选取，会直接影响传动效率、承载能力和使用寿命等。蜗杆及蜗轮的计算蜗杆传动效率考虑摩擦损失、材料、润滑等因素蜗杆的承载能力根据材料、尺寸、负荷等因素进行计算蜗轮的强度考虑齿轮的形状、尺寸、材料等因素齿轮的尺寸根据传动比、功率、速度等因素进行设计螺旋伞齿轮的工作原理1输入轴螺旋伞齿轮的输入轴和输出轴通常相互垂直。2锥形齿面螺旋伞齿轮的齿面呈锥形，且齿形呈螺旋形。3啮合两个锥形齿轮的齿面互相啮合，实现动力传递。4运动螺旋伞齿轮的输入轴转动带动输出轴转动，实现轴线方向的改变。螺旋伞齿轮常用于汽车变速器、差速器等需要改变轴线方向的传动系统。螺旋伞齿轮的基本参数1模数齿轮的尺寸单位2齿数每个齿轮上的齿数3螺旋角齿轮的螺旋线与轴线之间的角度4中心距两个齿轮中心之间的距离螺旋伞齿轮的计算螺旋伞齿轮的计算涉及许多关键参数，包括齿数、模数、螺旋角、压力角等。这些参数相互关联，影响着齿轮的啮合性能、承载能力和传动效率。螺旋伞齿轮的计算通常采用相关的公式和图表来进行。根据具体的应用场景，可以选用不同的计算方法和公式，例如标准齿轮计算公式或专门针对螺旋伞齿轮的计算方法。行星齿轮的工作原理1中心齿轮中心齿轮固定不动，作为行星齿轮的中心，并与太阳轮啮合。2太阳轮太阳轮带动行星齿轮旋转，传递动力到行星架。3行星齿轮行星齿轮与太阳轮和内齿轮啮合，围绕中心齿轮旋转。4内齿轮内齿轮与行星齿轮啮合，传递动力到输出轴。5行星架行星架固定行星齿轮，并传递动力到输出轴。行星齿轮的基本参数行星齿轮传动是一种重要的传动形式，其特点是结构紧凑、传动比大、效率高，广泛应用于汽车、航空航天等领域。行星齿轮的基本参数主要包括：1齿数太阳轮、行星轮、齿圈的齿数2模数齿轮的模数，决定齿轮的大小3中心距太阳轮与齿圈的中心距4传动比行星齿轮传动的传动比，决定输出轴的转速行星齿轮的计算行星齿轮的计算通常包括转速、扭矩、功率等参数的计算。计算时需考虑行星齿轮机构的结构特点，包括齿轮数、齿数、齿轮直径、传动比等。转速计算扭矩计算功率计算效率计算齿轮传动误差及其校正1齿轮传动误差齿轮传动误差是指齿轮实际工作时的偏差，会影响齿轮的传动精度和效率。2误差来源误差来源包括制造误差、安装误差、使用过程中的磨损等。3误差类型常见误差类型包括齿形误差、齿距误差、中心距误差等。4误差校正校正方法包括齿轮加工精度控制、装配精度控制、齿轮磨损补偿等。齿轮传动的润滑及材料润滑油润滑油能减少齿轮摩擦、磨损，延长齿轮的使用寿命。材料选择齿轮材料应具有高强度、高硬度、耐磨损、耐疲劳等特性。热处理热处理能改善材料的性能，如淬火能提高硬度，回火能提高韧性。齿轮的强度校核11.弯曲强度计算齿轮齿根处的弯曲应力，并与材料的许用弯曲应力进行比较。22.接触强度计算齿轮接触面的接触应力，并与材料的许用接触应力进行比较。33.疲劳强度考虑齿轮在反复载荷下的疲劳失效，进行疲劳寿命评估。44.安全系数根据强度校核结果，确定齿轮的实际安全系数。齿轮传动的设计1性能需求传动比、转速、扭矩、功率、精度、寿命2工作条件环境温度、湿度、振动、冲击3材料选择强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性4结构设计齿轮类型、模数、齿数、齿形、安装方式5强度校核齿根弯曲强度、齿面接触强度齿轮传动的设计是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。首先要明确传动需求，包括传动比、转速、扭矩、功率、精度、寿命等性能指标。其次要分析工作条件，包括环境温度、湿度、振动、冲击等因素，并选择合适的材料。最后根据设计要求进行结构设计，并进行强度校核，确保齿轮传动能够满足设计要求。案例分析本节课我们学习了各种齿轮传动结构，它们在机械设