【正文】 ，不會發(fā)生彈性滑動(dòng)和打滑，因此傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠；（ 2）齒輪傳動(dòng)的機(jī)械效率可達(dá) ~，且能工作壽命長可達(dá)幾年甚至幾十年；（ 3）齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，與其他傳動(dòng)相比，所占空間位置較小；（ 4）齒輪制造和安裝成本較高、不適用于兩軸中心距過大的傳動(dòng)。 齒 厚 s s=πm /2 分度圓 直徑 d d=m z 齒槽寬 e e=πm /2 基 圓 直 徑 db db=d cosα 頂 隙 c c=c*m 齒頂高 ha 齒頂圓直徑 da 齒根高 hf hf=(ha*+c*)m 齒根圓直徑 df 全齒高 標(biāo)準(zhǔn)中心距 基圓 齒距 *aah h m? ? ?*22a a ad d h m z h? ? ? ? ? ?**2 2 2f f ad d h m z h c??**(2 )afah h hh c m????? ?12 2a m z z??bp c os c osbbp d z d z m? ? ? ? ?? ? ?a復(fù)習(xí)：齒輪基本尺寸的名稱和符號 esp ??齒根圓（ df ） 齒頂圓（ da ） 分度圓（ d 基圓（ db ） 四圓 三弧 齒厚 s 齒槽寬 e 齒距 p 三高 齒頂高 ha 齒根高 hf 齒全高 h fa hhh ??rf 齒根圓 rb 基圓 ra 齒頂圓 齒距 pi 齒厚 si 齒槽寬 ei ri 齒頂高 ha 齒根高 hf 分度圓 r o ?例題：國產(chǎn)某機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)，需要換一個(gè)損壞的齒輪，測得其 Z=24，齒頂圓直徑為da=，已知為正常齒制，試求齒輪的模數(shù)和主要尺寸。 12 0xx??minz高度變位齒輪傳動(dòng) 兩齒輪的變位系數(shù)為一正一負(fù)，且絕對值相等 。 CF K F?K為載荷系數(shù) C載荷系數(shù) K 原動(dòng)機(jī) 工作機(jī)的載荷特性 均勻 中等沖擊 大的沖擊 電動(dòng)機(jī) 1~ ~ ~ 多缸內(nèi)燃機(jī) ~ ~ ~ 單缸內(nèi)燃機(jī) ~ ~ ~ 工作機(jī)舉例 均勻加料的運(yùn)輸機(jī)和攪拌機(jī)，輕型卷揚(yáng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、機(jī)床輔助傳動(dòng) 不均勻加料的運(yùn)輸機(jī)和攪拌機(jī)、重型卷揚(yáng)機(jī)、球磨機(jī)、機(jī)床主傳動(dòng) 沖床、鉆床、軋機(jī)、破碎機(jī)、挖掘機(jī) 直齒圓柱齒輪 直齒輪的齒廓曲面為漸開線曲面。 蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿 漸開線蝸桿 蝸桿傳動(dòng) （ 1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。錫青銅耐磨性最好，但價(jià)格較高，用于滑動(dòng)速度大于 3m/s的重要傳動(dòng)； 齒輪的切削加工和變位齒輪 齒輪的切削加工原理 盤形銑刀加工齒輪 指狀銑刀加工齒輪 齒輪的切削加工和變位齒輪 齒輪插刀插齒 齒條插刀插齒 滾刀加工齒輪 齒輪傳動(dòng)要滿足兩個(gè)基本要求：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和足夠的承載能力。 ? ?11 1?F S FYY ? ?22 2?F S F 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 （ 1） 許用應(yīng)力 許用接觸應(yīng)力 的計(jì)算 ? ??H? ? lim?? ? HNH H ZS 最小安全系數(shù) ， HSF安全系數(shù) 軟齒面 硬齒面 重要的傳動(dòng)、滲碳淬火 齒輪或鑄造齒輪 ~ ~ 1..3 ~ ~ ~ ? ?350? H BS? 350? HBSHSFS 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 接觸疲勞強(qiáng)度極限 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 接觸疲勞強(qiáng)度極限 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 許用彎曲應(yīng)力 的計(jì)算 ? ??F? ? lim?? ? FNF F YS ： 試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力，其值由圖 1548查取。 。 ； 由圖 1547知 ： 。各國都在投入大量的人力和物力，加快人才的培養(yǎng)。 ☆ 綜合案例分析 一、根據(jù)傳動(dòng)要求計(jì)算齒輪幾何參數(shù)并通過三維軟件建模。通過仿真計(jì)算，避免了煩瑣的力學(xué)計(jì)算公式，同時(shí)提供了更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。在許多行業(yè)中，計(jì)算機(jī)輔助分析已經(jīng)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造流程中不可逾越的一種強(qiáng)制性的工藝規(guī)范加以實(shí)施。 ☆ 綜合案例分析 在影響計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)發(fā)展的諸多因素中，人才、計(jì)算機(jī)硬件和分析軟件是三個(gè)最主要的方面。 ☆ 綜合案例分析 在 14單元中，帶式運(yùn)輸機(jī)的一級直齒圓柱齒輪減速器用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有平穩(wěn)。 ?? ? ?? ? ? ???agk g a agd m m d d dd d d d d md d C b 當(dāng)齒頂圓直徑 da=200~500 mm時(shí)，可采用腹板式結(jié)構(gòu)。如機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)的齒輪 HT300 187~255 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 齒輪常用材料及其力學(xué)性能 材 料 牌 號 熱處理 硬 度 強(qiáng)度極限 σb /MPa 屈服極限 σ s/MPa 應(yīng)用范圍 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 45 正火 調(diào)質(zhì) 表面淬火 580 650 750 290 360 450 低速輕載 低速中載 高速中載或沖擊很小 50 正火 180~220HBS 620 320 低速輕載 合金鋼 40 調(diào)質(zhì) 表面淬火 700 900 550 650 中速中載 高速中載，無劇烈沖擊 42SiMn 調(diào)質(zhì)表面 淬火 750 470 高速中載，無劇烈沖擊 20Cr 滲碳淬火 650 400 高速中載，承受沖擊 20CrMnTi 滲碳淬火 1100 850 鑄鋼 ZG310~570 正火 表面淬火 570 320 中速、中載、大直徑 ZG340~640 正火 調(diào)質(zhì) 650 700 350 380 球墨 鑄鋼 QT6002 QT5005 正火 600 500 底中速輕載，有小的沖擊 灰鑄鐵 HT200 HT300 人工時(shí)效 （低溫退火） 200 300 低速輕載，沖擊很小 169 217 HBS217 255H BSHRC48 55～～～240 260 H B SH R C 48 55～ ～217 269HBSRC45 55～ ～HRC56 62～～160 210HBSHRC40 50～ ～170 230HBS240 270HBS～～220 280HBS147 241 S～～170 230HBS187 235HBS～～ 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 輪齒表面疲勞點(diǎn)蝕與齒面接觸應(yīng)力大小有關(guān)，而點(diǎn)蝕現(xiàn)象多發(fā)生在節(jié)線附近，因此應(yīng)該按節(jié)點(diǎn)處接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)。 失效一般發(fā)生在蝸輪輪齒上 （ 2）蝸桿和蝸輪材料 由失效形式知道，蝸桿、蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、減磨性、耐磨性和抗膠合能力等。 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪幾何尺寸 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 漸開線錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 名 稱 代號 計(jì) 算 公 式 小 齒 輪 大 齒 輪 錐 距 R 齒 頂 角 齒 根 角 頂 錐 角 根 錐 角 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 2212 12122 si n 2 si n 2dd mR z z??? ? ? ??a arcta n? ?aa hRf r taff R?a 11? ? ???aa22? ? ???f ? ?ff? ?ad 1 1 12 c os ?d d h2 2 22 c os ???d d hf 1 1 12 c os ???d h2 22 c os ??? h 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 漸開線錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 名 稱 代號 計(jì) 算 公 式 小 齒 輪 大 齒 輪 齒 寬 b 齒 數(shù) 分度圓錐角 分度圓直徑 模 數(shù) 按表 151選取大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 齒 頂 高 齒 根 高 全 齒 高 h ( )???Rb R Rz 1z 21?z iz? c ot? ? arc i2 ta n? ? id 11d mz22?d mzahf **, ( 1 )? ? ?a a ah h m m h* * *( ) , ( )? ? ? ?fa h c m m ? ? ?afh h h m 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng)是用來傳遞相交兩軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。 7 ≤ 10 ≤ 20 ≤ 6 增速和減速用齒輪傳動(dòng)；金屬切削機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)用齒輪；高速減速器用齒輪；航空、汽車用齒輪；讀數(shù)裝置用齒輪。這樣加工出來的齒輪稱為變位齒輪 。當(dāng)齒數(shù)趨于無窮時(shí)，基圓直徑趨于無窮大，漸開線變成一條直線，齒輪蛻變?yōu)橐粋€(gè)齒條。機(jī)械基礎(chǔ) —— 齒輪傳動(dòng) 案例導(dǎo)入 齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之一 。 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱 齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪尺寸 標(biāo)準(zhǔn)中心距 ? ?1 2 1 2 1 22a r r r r m z z??? ? ? ? ? ?當(dāng)齒輪為外嚙合時(shí)取正號， 內(nèi)嚙合取負(fù)號。 X xm?m 正變位齒輪齒根部齒厚增加，齒廓曲率半徑增大，有利于提高齒輪強(qiáng)度，但齒頂部齒厚變薄，這類齒輪使用較多。 8 ≤ 5 ≤ 9 ≤ 3 無需特別精密的一般機(jī)械制造用齒輪；分度鏈以外的機(jī)床傳動(dòng)齒輪；航空、汽車制造業(yè)中不重要齒輪；起重機(jī)構(gòu)用齒輪；農(nóng)業(yè)機(jī)械中的小齒輪；通用減速器齒輪。如圖所示，其傳動(dòng)可視為兩個(gè)錐頂共點(diǎn)的圓錐體相互作純滾動(dòng)。 蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成：一般不太重要的低速中載的蝸桿，可采用 45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 。 ? ?1 212 ( 1 )?? ???H H E HK T uZZbd u? ?21312 ( 1 )?????? ??? ??HEdHK T u Z Zdu彈性系數(shù) ZE MPa兩齒輪材料組合 兩齒輪均為鋼 鋼與鑄鐵 兩齒輪均為鑄鐵 ZE 144 44 si n