机械设计基础课件齿轮传动

机械设计基础课件-齿轮传动目录•齿轮传动概述CONTENTS•齿轮的基本知识•齿轮的失效形式与设计准则•齿轮的强度计算与校核•齿轮的润滑与维护•齿轮传动的优化设计01齿轮传动概述齿轮传动的定义与特点定义齿轮传动是一种通过两个或多个齿轮之间的相互作用，实现转矩和运动传递的机械传动方式特点齿轮传动具有高效、稳定、可靠、可实现大功率传递等特点，因此在各种机械系统中得到广泛应用齿轮传动的分类根据传动轴的数目单级齿轮传动和多级齿轮传动根据齿轮的形状圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆蜗轮传动根据齿轮的工作条件开式齿轮传动和闭式齿轮传动齿轮传动的应用场景工业领域交通运输领域航空航天领域在各种工业机械和设备中，如减速器、变速在汽车、火车、轮船等交通工具中，齿轮传在飞机和火箭等航空航天器中，齿轮传动用器、发动机等，齿轮传动是实现转矩和运动动用于传递发动机的动力，驱动车辆前进于传递发动机的动力，控制飞行姿态和方向传递的核心部件02齿轮的基本知识齿轮的基本参数压力角（α）齿宽（b）齿轮齿面与分度圆切线之间的夹齿轮的宽度，它决定了齿轮的强角，它决定了齿轮的传动效率度和稳定性01020304模数（m）齿数（z）齿轮轮齿大小的一个量度，其大一个齿轮上的牙齿数量，它决定小决定了齿轮的径向尺寸和受力了齿轮的传动比能力齿轮的几何尺寸计算齿顶圆直径（da）分度圆直径（d）齿顶圆上的直径，其计算公式为$da=m齿根圆上的直径，其计算公式为$df=z-times z$2h timesm$齿根圆直径（df）基圆直径（db）分度圆上的直径，其计算公式为$d=m基圆上的直径，其计算公式为$db=dtimes z$times cosalpha$齿轮的工作原理01020304传动原理传动比负载能力效率与损失通过一对齿轮的轮齿相互啮合，两个齿轮之间的转速之比，与齿轮能够传递的扭矩和功率取齿轮传动有一定的效率，但也将一个齿轮的旋转运动传递到它们的齿数成反比，即$i=决于其模数、齿数和材料等因存在摩擦、振动和噪音等损失另一个齿轮frac{z_2}{z_1}$素03齿轮的失效形式与设计准则齿轮的失效形式齿面磨损齿面疲劳弯曲疲劳胶合在高转速和高温条件下，由于润滑不良或异物进由于应力循环次数超过齿轮在反复弯曲应力作齿轮表面的材料发生粘入，导致齿面磨损，影材料的疲劳极限，导致用下，导致弯曲疲劳断着和撕脱，导致齿轮失响齿轮的正常啮合齿面出现裂纹和剥落裂效齿轮的设计准则耐磨损准则振动噪声准则根据齿轮的工作环境和润滑条件，合理选择齿轮的材料和热处理工艺，以提高齿轮的耐磨刚度准则尽可能减小齿轮传动过程中的损性能振动和噪声，提高齿轮传动的平稳性和舒适性强度准则保证齿轮的刚度，避免在传动过程中产生过大的变形，影响传动的平稳性和精度根据齿轮的工作条件和材料特性，合理选择齿轮的模数、压力角、螺旋角等参数，以保证齿轮的强度和可靠性齿轮的材料选择与热处理材料选择根据齿轮的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如铸钢、锻钢、铸铁、非金属材料等热处理通过适当的热处理工艺，提高齿轮材料的机械性能和耐磨损性能，如淬火、回火、表面强化处理等04齿轮的强度计算与校核齿轮的强度计算齿面接触疲劳强度计算齿轮的圆周力计算根据赫兹公式计算齿面接触应力，考根据功率、转速和机械效率计算齿轮虑材料、热处理、润滑等影响因素，的圆周力，为齿轮传动设计提供依据确定齿面接触疲劳强度齿根弯曲疲劳强度计算根据弯曲应力公式计算齿根弯曲应力，考虑模数、齿数、螺旋角等参数，确定齿根弯曲疲劳强度齿轮的疲劳强度校核齿面接触疲劳强度校核将计算得到的齿面接触疲劳强度与许用接触应力1进行比较，确保齿面接触疲劳强度满足要求齿根弯曲疲劳强度校核将计算得到的齿根弯曲疲劳强度与许用弯曲应力2进行比较，确保齿根弯曲疲劳强度满足要求安全系数校核综合考虑各种因素，如材料、热处理、润滑等，3对齿轮的安全系数进行校核，确保齿轮传动的可靠性齿轮的静强度校核轮体静强度校核根据轮体截面的弯曲应力、剪切应齿面静强度校核力等计算结果，对轮体静强度进行校核，确保齿轮在静载条件下能够根据齿面接触应力、弯曲应力等正常工作计算结果，对齿面静强度进行校核，确保齿轮在静载条件下能够正常工作综合强度校核综合考虑齿面和轮体的各种应力，对齿轮的综合强度进行校核，确保齿轮在各种工况下能够正常工作05齿轮的润滑与维护齿轮的润滑方式与润滑剂选择润滑方式浸油润滑、喷油润滑、油雾润滑和循环润滑润滑剂选择根据齿轮的工作条件（如温度、速度和负荷）选择合适的润滑油或润滑脂齿轮的维护与保养定期检查齿轮的工作定期补充或更换润滑状态，包括齿面磨损剂，确保润滑系统正和裂纹常运行保持齿轮箱的清洁，定期更换或清洗油滤齿轮的维修与更换对于损坏的齿轮，根据损坏程度进行维修过程中应注意保护其他零部件不修复或更换受损伤更换齿轮时，应确保新齿轮的参数（如模数、齿数和压力角）与原齿轮一致06齿轮传动的优化设计齿轮传动的设计优化方法010203参数优化齿面优化结构优化通过调整齿轮的模数、压采用先进的齿面设计技术，优化齿轮的结构设计，减力角、齿数等参数，提高如齿形修整、齿面强化等，轻齿轮的重量，降低转动齿轮传动的效率和使用寿以提高齿轮的承载能力和惯量，提高系统的动态响命耐磨性应性能齿轮传动的降噪设计减小齿轮制造误差优化齿轮材料采用声学设计技术通过提高齿轮制造精度，选择具有优良声学特性的通过合理布置齿轮箱和采减小齿轮运转时的噪音材料，如高阻尼材料，以用声学消音器等措施，降降低齿轮运转时的振动和低齿轮传动系统的噪音辐噪音射齿轮传动的轻量化设计优化轮齿结构选用轻质材料优化结构设计采用轻量化轮齿结构，如空心轮采用高强度轻质材料，如铝合金、通过优化齿轮的结构设计，如采齿、薄壁轮齿等，以减小齿轮的钛合金等，以进一步减轻齿轮的用空心轴、镂空轴承等，以减小重量重量齿轮传动系统的整体重量感谢您的观看THANKS。