【正文】 表示可見側(cè)面的圓周速度的方向。即： (a) 外嚙合齒輪 (b) 內(nèi)嚙合齒輪 圖12－3成對(duì)圓柱齒輪轉(zhuǎn)向
旋轉(zhuǎn)方向（1） 一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，外嚙合時(shí)兩輪轉(zhuǎn)向相反其傳動(dòng)比規(guī)定為負(fù)一對(duì)內(nèi)嚙合圓柱齒輪，兩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向相同，其傳動(dòng)比規(guī)定為正（2）兩輪的旋轉(zhuǎn)方向也可以用畫箭頭的方法表示。當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線是繞另一齒輪的固定幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，此輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。提問：比較輪系與齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)？二、輪系的分類輪系的結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)輪系在傳動(dòng)中各齒輪的幾何軸線在空間的相對(duì)位置是否固定，輪系可分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩大類。⑷可以合成或分解運(yùn)動(dòng)。⑶可以實(shí)現(xiàn)變速、變向的要求。⑵可以作較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。一、輪系的應(yīng)用： ⑴可以獲得很大的傳動(dòng)比。教學(xué)方法：講授教學(xué)課時(shí)：4教學(xué)內(nèi)容：一系列互相嚙合的齒輪所組成的齒輪機(jī)構(gòu)來進(jìn)行傳動(dòng)。重點(diǎn)難點(diǎn)：定軸輪系的傳動(dòng)比、計(jì)算及轉(zhuǎn)向。掌握定軸輪系的傳動(dòng)比、計(jì)算及轉(zhuǎn)向。也可由尼龍或增強(qiáng)尼龍材料制成。在Vs＜5m/s傳動(dòng)中，蝸輪材料可用無錫青銅，如鑄鋁鐵青銅ZQAl9—4或鑄錳黃鋼ZHMn58—2—2等，這類材料的強(qiáng)度較高，價(jià)格較廉，但減摩性、抗膠合性能不如錫磷青銅。低速不重要的傳動(dòng)，蝸桿材料可采用45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HB220～270。對(duì)于高速重載傳動(dòng)，蝸桿常用15 Cr、20 Cr、20 CrMnTi等，經(jīng)滲碳淬火，表面硬度HRC56～62，并經(jīng)磨削。即：Ft1=－Fx2Fx1=－Ft2圖11—47Fr1=－Fr2四、蝸輪材料選擇蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式有膠合、點(diǎn)蝕和磨損等，因此，蝸桿蝸輪的材料不僅要有足夠的強(qiáng)度，而且還要有良好的減磨性，耐磨性和抗膠合的能力。軸向力Fx1的方向和斜齒輪一樣，用主動(dòng)輪左右手法則判定：對(duì)主動(dòng)右旋蝸桿以右手四指彎曲方向表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向，大拇指的指向即為軸向力Fx1的方向。圓周力Ft1的方向與節(jié)點(diǎn)P的速度方向相反。若不計(jì)摩擦力，齒面上的法向力Fn仍可分解為三個(gè)相互垂直的分力。蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定方法如下：當(dāng)蝸桿是左旋（或右旋）時(shí)，伸出右手（或左手）半握拳，用四指順著蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，大拇指指向的相反方向就是蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向， 蝸輪旋轉(zhuǎn)方向判定。若嚙合與右手拇指指向一致，該蝸桿（蝸輪）為右旋，反之為左旋。三、蝸桿傳動(dòng)的受力分析1．蝸桿傳動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的確定（1）螺旋方向的判定 蝸桿傳動(dòng)與斜齒輪傳動(dòng)一樣，也有左旋與右旋之分。若頭數(shù)多，導(dǎo)程角大，制造困難。 mx1=mt2= m 通常取蝸桿的頭數(shù)Z1=1～4。（一）主要參數(shù)1．模數(shù)、壓力角、螺旋升角λ與蝸輪的分度圓螺旋角b為了保證輪齒的正確嚙合，蝸桿的軸向模數(shù)mx1應(yīng)等于蝸輪的端面模數(shù)mt2，蝸桿的軸向壓力角ax1應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角at2，蝸桿分度圓上的螺旋線升角l應(yīng)等于蝸輪分度圓上的螺旋角b，且兩者螺旋方向相同。，蝸輪常用貴重的減摩材料（如青銅）制造，成本高。因?yàn)樵趥鲃?dòng)中摩擦損失大，其效率一般為h=～，具有自鎖性傳動(dòng)時(shí)效率h=～。，蝸桿傳動(dòng)能自鎖，即只能由損桿帶動(dòng)蝸輪，而不能蝸輪帶動(dòng)蝸桿。，無噪聲。教學(xué)方法：講授教學(xué)課時(shí)：1教學(xué)內(nèi)容：蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，用于傳遞空間交錯(cuò)的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般交錯(cuò)角為908，通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪為從動(dòng)件一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊。了解蝸桿、蝸輪的失效形式。提高齒面硬度提高齒面硬度，降低表面粗糙度，采用粘度大和抗膠合性能好的潤滑油提高齒面硬度，降低表面粗糙度，改善潤滑條件，加大模數(shù)，盡可能用閉式齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)代替開式齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)減小載荷，減少啟動(dòng)頻率圖1174 蝸 桿 傳 動(dòng)教學(xué)目的 ：了解蝸輪蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用、類型和基本參數(shù)、幾何尺寸計(jì)算。由于齒輪傳動(dòng)的工作條件和應(yīng)用范圍各不相同，影響失效的原因很多，主要都發(fā)生在輪齒上，常見的輪齒失效形式有：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等。根據(jù)不同要求，可用鑄鋼或鑄鐵。有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸參照?qǐng)D中經(jīng)驗(yàn)公式確定。 ３．腹板式 齒頂圓直徑da≤500mm時(shí)，一般用鍛造方法做成腹板結(jié)構(gòu)齒輪，不重要的用鑄造的方法做成腹板結(jié)構(gòu)齒輪。 齒輪軸剛度較好，但齒軸磨損后，軸也同時(shí)報(bào)廢，對(duì)直徑較大的齒輪應(yīng)分開制造。齒輪結(jié)構(gòu)可分為齒輪軸、實(shí)心式、腹板式、輪輻式等。㈡、齒輪結(jié)構(gòu) 根據(jù)強(qiáng)度條件和傳動(dòng)比要求可以確定齒輪的模數(shù)、齒數(shù)等基本參數(shù)，并計(jì)算出齒輪傳動(dòng)的主要尺寸。（1）經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)處理的齒輪為軟齒面齒輪，工藝過程簡單，運(yùn)用于對(duì)強(qiáng)度要求不高，中低速的一般機(jī)械傳動(dòng)的齒輪。 一對(duì)相嚙合的齒輪，為使大小兩輪的工作壽命相近，小齒輪應(yīng)比大齒輪選用好一點(diǎn)的材料、高一些的硬度。用范成法加工正常齒形的圓錐齒輪，不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)Zmin= Zvmin cos d=17 . cos d 。 當(dāng)量齒輪的半徑：rv=r／cos d 當(dāng)量齒數(shù)：Zv=Z／cos d 式中 d――圓錐齒輪分度圓錐角 當(dāng)量齒數(shù)Zv是圓錐齒輪的重要參數(shù)，其意義在于，就大端齒形和大端承載能力而言，圓錐齒輪與同模數(shù)、同壓力角、齒數(shù)為Zv的圓柱齒輪相當(dāng)。以圓錐齒輪大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，大端壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角，按照?qǐng)A柱齒輪作圖法畫出扇形齒輪的齒廓，其齒廓與直齒圓錐齒輪大端齒廓近似相同，兩扇形齒輪的齒數(shù)為兩圓錐齒輪的實(shí)際齒數(shù)。顯然圓錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不相同的。直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)用于兩相交軸之間的傳動(dòng)，兩軸的夾角可由傳動(dòng)的要求確定，在一機(jī)構(gòu)中多采用S=900的直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)。軸向力方向可用主動(dòng)輪左右手法則來判定。圓周力的方向在主動(dòng)輪上與嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相反，在從動(dòng)輪上則與嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相同。＝15㈣、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力分析 １．受力分析 一對(duì)斜齒輪受力情況，不計(jì)摩擦力，作用于主動(dòng)輪齒上的法向力Fn必沿接觸點(diǎn)的法線方向指向工作齒面。cos3β＝17當(dāng)β＝15176。cos3β可見，斜齒輪的最少齒數(shù)比直齒輪少。此外確定斜齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)也以它為依據(jù)。式中Z為斜齒輪的齒數(shù)，β為螺旋角。該假想直齒圓柱齒輪稱為該斜齒輪的當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)，用Zv表示。㈢、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 一對(duì)斜齒輪的正確嚙合條件是：兩輪的法面模數(shù)和法面壓力角相等，分度圓上的螺旋角相等，方向相反，即： mn1＝mn2 αn1 ＝αn2 β1＝β2 ２．當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)過斜齒輪分度圓螺旋線上的一點(diǎn)P，作垂直于輪齒的法向截面，該截面為橢圓，橢圓在p點(diǎn)的曲率半徑為ρ。Z＝ mnz／cosβ。cosβ 式中hat*和Ct*為端面齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，han*和Cn*為法面齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，均應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值。mn 由此得 hat*＝han*mn C＝Ct* ４．齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù) 斜齒輪在端面和法面上的齒頂高和頂隙是相等的，即 ha＝hat*cosβ mt——端面模數(shù) mn——法面模數(shù) 一般取mn為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ３．壓力角 斜齒輪在分度圓上的壓力角也有法向壓力角αn和端面壓力角αt之分，兩者之間的關(guān)系為： tgαn＝tgαtcosβ ∵ P＝π斜齒輪輪齒的旋向分為左、右旋兩種。但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)，又要按端面參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，故必須建立法面參數(shù)與端面參數(shù)之間的換算關(guān)系。在傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向力。傳動(dòng)平穩(wěn)性較差。由于斜直線繞到基圓柱面上之后是一條螺旋線，由該斜直線在空間的軌跡面所形成的齒廓曲面稱為漸開螺旋面，其中βb稱為基圓螺旋角。實(shí)質(zhì)上齒廓表面是一漸開線曲面。五、其他齒輪傳動(dòng)㈠、斜齒圓柱齒輪齒廓形成及嚙合特點(diǎn)
１．斜齒圓柱齒輪齒廓形成
 漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成與漸開線直齒圓柱齒輪相似。２．中心距一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，由于分度圓上的齒厚與齒槽寬相等，所以兩齒輪的分度圓相切，且作純滾動(dòng)，此時(shí)兩分度圓與其相應(yīng)的節(jié)圓重合，則標(biāo)準(zhǔn)中心距為： a＝r1＋r2＝r1′＋r2′＝m (Z1＋Z2) ／23．嚙合角注意：單個(gè)齒輪有固定的分度圓和分度圓壓力角，而無節(jié)圓和嚙合角，只有一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，才有節(jié)圓和嚙合角。頂隙可以避免一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)輪齒相互碰撞，并可貯存一些潤滑油。齒廓形狀是由模數(shù)、齒數(shù)、壓力角三個(gè)因素決定的。即 m＝p／π (mm)３．壓力角α通常說的壓力角指分度圓上的壓力角，用α表示。㈡、主要參數(shù)：１．齒數(shù)Z 一個(gè)齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。10．齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用hf表示。即 p＝s＋e８．齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用h表示。６．分度圓：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，其直徑用d表示。
４．齒厚：一個(gè)齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長稱為齒厚，用s表示。２．齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓，其直徑用da表示。傳動(dòng)功率可以從很小至十幾萬千瓦；速度可高達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。 不宜用于遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)提問：比較齒輪和以前所學(xué)過的幾種傳動(dòng)裝置的不同點(diǎn)？㈡、齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用 在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來傳遞任意位置的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 可以實(shí)現(xiàn)平行或不平行軸之間的傳動(dòng)。一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類㈠、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 傳遞功率的范圍大，速度廣 能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。認(rèn)識(shí)其他齒輪傳動(dòng)重點(diǎn)難點(diǎn)：漸開線齒輪各部分主要參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本尺寸、計(jì)算。掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本尺寸、計(jì)算。 73 齒 輪 傳 動(dòng)教學(xué)目的 ：了解齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用及分類。選擇鏈輪的材料時(shí)應(yīng)保證鏈輪輪齒具有足夠的強(qiáng)度和較好的耐磨性，同時(shí)注意降低成本。具體結(jié)構(gòu)型式由鏈輪直徑大小