1、齿轮传动,齿轮传动特点,齿轮传动与带传动相比主要有以下优点: (1)传递动力大、效率高; (传递功率可以从很小至十几万千瓦;速度最高可达300 ) (2)寿命长,工作平稳,可靠性高; (3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有: (1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高; (2)不宜作远距离传动。,分类,类型,(a)外啮合圆柱齿轮,(b)内啮合齿轮,(c)齿轮齿条,(d)斜齿轮圆柱齿轮,(f)人字齿圆柱齿轮,两轴平行,(e)斜齿条,(h)曲齿圆锥齿轮,(i)交错轴斜齿轮(弧齿轮),(j)交错轴曲面齿轮,(g)锥齿轮,两轴相交,两轴相交错,分类,根
2、据齿轮传动的工作条件,可分为: 开式齿轮传动:齿轮暴露在外,不能保证良好润滑。 半开式齿轮传动:齿轮浸入油池,有护罩但不封闭。 闭式齿轮传动:齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确,齿轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。,渐开线齿轮,主要尺寸,直径:齿顶圆 直径da齿根圆 直径df分度圆 直径d 分度圆作为计算基准 轮齿高度:齿顶高 ha齿根高 hf 全齿高 h h=ha+hf 厚度:齿厚 s 齿槽宽 e齿距 p p=s+e,中心距a=r1+r2=(d1+d2)/2,1.模数() 模数m=齿距p/ 单位:mm是齿轮几何尺寸计算中最基本的一个参数。对于
3、相同齿数的齿轮,模数愈大,齿轮的几何尺寸愈大,轮齿也大,承载能力也愈大。,渐开线齿轮参数,2.齿数() 一个齿轮的轮齿数目即齿数,是齿轮的最基本参数之一。当模数一定时,齿数愈多,齿轮的几何尺寸愈大,轮齿渐开线的曲率半径也愈大,齿廓曲线趋于平直。,3.压力角() 压力角是齿轮运动方向与受力方向所夹的锐角。通常所说的压力角是指分度圆上的压力角。压力角不同,轮齿的形状也不同。压力角已标准化,我国规定标准压力角是20。,直径:齿顶圆 直径da=m(z+2)齿根圆 直径df =m(z-2.5)分度圆 直径d =mz 轮齿高度:齿顶高 ha=m齿根高 hf =1.25m全齿高 h =2.25m 厚度:齿厚
4、 s=m/2齿槽宽 e=m/2齿距 p=m 中心距a=r1+r2=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2,练习,1、标准直齿圆柱齿轮,模数m=4mm,齿数z=32,计算该齿轮的分度圆直径d,齿顶圆直径da,齿顶高ha,齿根高hf,齿距p。,d =mzda=m(z+2)ha=mhf =1.25mp=m,一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为: 两齿轮的模数必须相等; 两齿轮分度圆上的压力角必须相等,即,齿轮啮合条件,传动比,根据正确啮合条件,可以得到传动比的计算公式为:i12 = n1 / n2 = z2 / z1,练习,2007年会考题(8分)相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,齿数z1=20,z
5、2=32,模数m=10mm,试计算分度圆直径d1,齿顶圆直径da1,齿厚s1和两轮中心距a。,2002 会考(10分) 已知相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮n1=900r/min,n2=300r/min,a=200mm,m=5mm,求分度圆直径d1,齿顶圆直径da2,2002会考(10分) 相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,n1=900r/min,n2=300r/min,a=200mm,m=4mm,求齿数z1、z2各是多少?,2003年会考(10分) 已知一标准直齿圆柱齿轮,齿距p=25.12mm,分度圆直径d=360mm,求齿数z,圆直径da以及齿厚s分别为多少?,2006年会考(8分) 有一对正常
6、齿制的标准圆柱齿轮,已知n1=900r/min,n2=300r/min,a=200mm,m=5mm,求齿数z1,z2,齿顶圆直径da1,分度圆直径d2,2007年会考题(8分)相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,齿数z1=20,z2=32,模数m=10mm,试计算分度圆直径d1,齿顶圆直径da1,齿厚s1和两轮中心距a。,2009年会考(10分) 一对啮合的标准圆柱齿轮传动,已知主动轮转速n1=500r/min,从动轮转速n2=200r/min,中心距a=350mm,模数m=5mm。求齿轮的分度圆直径d1和齿顶圆直径da2分别为多少?,2010年会考(10分) 相啮合的一对标准直齿圆柱齿轮,已知n1=1200r/min,n2=600r/min,a=150mm,m=5mm 求:(1)齿数z1,z2;(2)齿轮1的分度圆直径d1,齿轮2 的齿根圆直径df2.,常见的圆柱齿轮结构如图所示。齿轮轴、实心式、腹板式、轮辐式,常用的齿轮结构,渐开线齿轮的切削加工,仿形法铣床,铣直齿 铣斜齿,渐开线齿轮的切削加工,展成法插齿加工,滚直齿 滚斜齿,根切现象,展成法加工标准齿轮时,如果齿数太少,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被部分切除的现象,这种现象称为根切。为保证不发生根切,齿数应不少于17,即:zmin17,失效形式,齿轮折断 齿面疲劳点蚀 齿面磨损 齿面胶合 塑性变形,点蚀,