《齿轮传动机基》课件

《齿轮传动机基》课程介绍齿轮传动机基概述重要性齿轮传动机广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域，是现代工业的核心技术之一。优势齿轮传动机具有传动效率高、结构紧凑、承载能力强等优点。应用场景齿轮传动机应用于各种机械设备，例如汽车变速箱、机床、风力发电机等。齿轮传动的基本组成齿轮齿轮是传动系统中最重要的部件，用于传递扭矩和运动。轴轴用于支撑齿轮并传递扭矩。轴承轴承用于减少轴的摩擦，并使轴能够自由旋转。齿轮箱齿轮箱用于保护齿轮并提供润滑。齿轮的几何特性和标准模数决定齿轮大小的基准尺寸，影响齿轮的强度和精度。压力角齿轮啮合时齿廓的倾斜角度，影响齿轮的承载能力和传动效率。齿数影响齿轮的传动比和旋转速度，需要根据实际应用需求选择合适的齿数。圆柱齿轮的基本概念形状圆柱齿轮的齿形呈圆柱形，齿面与轴线平行。啮合圆柱齿轮的啮合方式为外啮合，即两个齿轮的齿面相互接触。传动圆柱齿轮传动主要用于改变转速和传递动力。圆柱齿轮传动的功率计算圆柱齿轮传动的功率计算公式：P=2πnT/60,其中P为功率，n为转速，T为扭矩。圆柱齿轮的应力分析弯曲应力齿根处的弯曲应力是齿轮失效的主要原因之一。接触应力齿面之间的接触应力会影响齿轮的磨损和疲劳寿命。扭转应力齿轮轴上的扭转应力会影响齿轮的强度和刚度。圆柱齿轮的寿命预测10^6循环次数齿轮的寿命通常以循环次数来衡量，例如10^6次循环。10^7失效概率随着循环次数增加，齿轮失效的概率也会增加，例如10^7次循环后失效概率可能达到50%。2主要因素齿轮寿命受多种因素影响，包括材料、载荷、润滑等，大约有2个主要因素。5预测方法预测齿轮寿命可以使用多种方法，例如疲劳寿命理论、可靠性分析等，大约有5种方法。斜齿轮的基本概念1齿面倾斜与圆柱齿轮相比，斜齿轮的齿面与轴线成一定角度，呈螺旋状分布。2啮合平稳由于齿面倾斜，斜齿轮在啮合过程中接触面更大，啮合平稳，噪音更低。3承载能力相比于直齿轮，斜齿轮的承载能力更强，可以传递更大的扭矩。斜齿轮的几何参数法面模数法面模数是齿轮上法线方向上齿轮轮廓的尺寸参数，它决定着齿轮的大小和强度。螺旋角螺旋角是齿轮齿线与齿轮轴线之间的夹角，它决定着斜齿轮的传动方向和传动平稳性。齿宽齿宽是齿轮上齿轮齿的长度，它决定着斜齿轮的承载能力和传动效率。斜齿轮传动的功率计算1功率传动系统中传递的能量大小2转速齿轮的旋转速度3扭矩齿轮轴上的力矩4效率传动系统能量损失的程度斜齿轮的应力分析斜齿轮的应力分析，主要关注弯曲应力、接触应力、切向应力。锥齿轮的基本概念1锥齿轮定义锥齿轮是齿面为锥面，齿轴线交于一点的齿轮。2锥齿轮作用用于传递轴线交角的运动，例如汽车的差速器。3锥齿轮类型主要分为直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮和人字锥齿轮。锥齿轮的几何参数锥角锥角是指锥齿轮轴线与齿轮基圆圆锥母线的夹角。齿顶圆直径齿顶圆直径是指锥齿轮齿顶圆的直径，用于确定齿轮的尺寸和外形。齿根圆直径齿根圆直径是指锥齿轮齿根圆的直径，用于确定齿轮的强度和承载能力。锥齿轮传动的功率计算公式描述P=2πnT/60功率计算T=9550P/n扭矩计算锥齿轮的应力分析1弯曲应力齿根处的弯曲应力主要由齿轮的载荷和齿形几何形状决定。2接触应力齿面接触应力是由于齿轮啮合时的相互作用产生的，它与齿面形状和材料硬度有关。3疲劳强度锥齿轮的疲劳强度取决于材料的性能和工作条件，如载荷、速度和润滑情况。蜗杆传动的基本概念螺旋线蜗杆传动主要靠螺旋线形状的蜗杆和齿轮啮合，实现能量传递。传动比蜗杆传动可以获得很大的传动比，适合大减速比的场合。承载能力蜗杆传动轴向承载能力强，适合承受较大轴向力的场合。蜗杆传动的几何参数主要参数蜗杆传动的主要参数包括：蜗杆头数、蜗杆直径、蜗轮直径、模数、蜗杆导程角等。这些参数决定了传动比、效率、承载能力等特性。影响因素蜗杆传动的几何参数受到传动比、传动功率、工作条件、材料特性等因素的影响。设计时需要综合考虑这些因素，以确保传动的可靠性和效率。蜗杆传动的功率计算蜗杆传动的功率计算需要考虑输入功率、转速、效率等因素。功率计算公式如下：输出功率=输入功率*效率蜗杆传动的应力分析应力类型影响因素分析方法弯曲应力齿轮的载荷、材料、尺寸有限元分析接触应力齿轮的接触面积、材料、载荷赫兹接触应力公式剪切应力齿轮的材料、载荷、齿形应力集中分析齿轮箱的结构设计齿轮选择齿轮箱设计的第一步是选择合适的齿轮类型和尺寸。箱体设计箱体的结构要能承受齿轮的载荷，并保证良好的密封性。轴承选择选择合适的轴承类型和尺寸，以保证齿轮箱的可靠性和寿命。润滑系统设计选择合适的润滑方式，以保证齿轮的良好润滑和冷却。齿轮箱的振动分析齿轮箱的振动分析主要用于识别故障，预测寿命，优化设计等。振动分析可以帮助工程师了解齿轮箱的运行状况，并采取必要的措施来避免故障发生。齿轮箱润滑方式油浴润滑齿轮箱内充满润滑油，齿轮在油中浸泡，通过油的流动带走热量，并起到润滑作用。循环润滑利用油泵将润滑油从油箱中抽出，经过过滤和冷却后，再送回齿轮箱，不断循环。喷油润滑通过喷嘴将润滑油喷射到齿轮的啮合部位，适用于高速、重负荷的齿轮箱。油雾润滑将润滑油雾化后，通过风机送入齿轮箱，适用于高速、低负荷的齿轮箱。齿轮箱的装配与调试1准备工作检查所有零件的完整性和尺寸，确保清洁无污染。2轴承安装使用合适的工具将轴承安装到轴上，确保轴承与轴之间的配合良好。3齿轮安装将齿轮安装到轴上，并使用螺母固定，确保齿轮与轴之间的配合良好。4箱体组装将所有零件组装到箱体内，并使用螺栓固定，确保箱体密封良好。5调试进行试运行，检查齿轮箱的运行状态，并进行必要的调整。齿轮传动故障诊断振动分析通过分析齿轮传动系统产生的振动信号，可以识别出齿轮磨损、断裂、松动等故障。噪声检测齿轮传动故障会导致异常噪声，如齿轮啮合噪声、轴承噪声等，通过声音分析可以初步判断故障类型。温度监测齿轮传动系统在正常工作状态下会产生一定的热量，如果温度过高，则可能存在润滑不足、过载等问题。油液分析通过对齿轮油的分析，可以检测出齿轮磨损产生的金属颗粒，以及润滑油的劣化情况。齿轮传动的常见问题1磨损齿轮表面磨损导致齿轮啮合不良，传动效率降低。2断裂齿轮承受过大的载荷或冲击力，导致齿轮断裂。3疲劳齿轮在反复的载荷作用下，出现疲劳裂纹，最终导致断裂。4润滑不良齿轮润滑不良会导致磨损、粘着和咬合现象，影响传动效率。齿轮传动的维护保养润滑定期更换润滑油，确保润滑系统正常运行，防止齿轮磨损。清洁定期清洁齿轮箱，去除污垢和杂质，确保传动效率。检查定期检查齿轮箱，及时发现并处理故障，确保安全运行。齿轮传动的最新发展趋势1高精度加工提高齿轮加工精度，降低噪音和振动，提高传动效率。2轻量化设计采用新型材料和结构设计，减轻齿轮重量，提高传动效率。3智能化控制将传感器和控制系统集成到齿轮传动系统，实现