《chap齿轮机构》课件

齿轮机构齿轮机构是一种常见的机械传动装置，用于传递动力和改变运动形式齿轮机构在机械设备中广泛应用，例如汽车、飞机、工业机械等课程简介课程目标课程内容本课程旨在帮助学生掌握齿轮机课程内容涵盖齿轮机构的基础知构的基本理论、设计方法和应用识、常见齿轮类型、传动原理、，为学生后续学习相关专业课程设计计算、应用实例等打下坚实基础教学方法学习要求课程采用课堂讲授、案例分析、学生应认真听讲、积极思考、勤实验操作相结合的教学方法，并做练习，并通过课后复习和项目鼓励学生积极参与课堂讨论和互实践巩固所学知识动目录绪论齿轮的基本概念齿轮传动的特点和分类齿轮传动设计与计算介绍齿轮机构的定义、分类和讲解齿轮的基本参数、术语和介绍齿轮传动的特点、分类和讲解齿轮传动设计计算方法和应用齿形应用场合步骤绪论齿轮机构是机械传动中最常见、最广泛应用的机构之一它通过齿轮之间的啮合传递运动和动力，在机械设备中起着至关重要的作用本课程将深入介绍齿轮机构的类型、工作原理、设计方法以及应用领域，为学习者提供全面的齿轮机构知识齿轮的基本概念定义组成齿轮是机器传动中常用的机械零件，用于传递旋转运动和扭矩齿轮通常由轮齿、轮辐和轮毂三部分组成轮齿是齿轮上用于传递动力的齿状部分，轮辐是连接轮齿和轮毂齿轮通常由两个或多个相互啮合的齿轮组成，通过齿轮之间的摩的连接部分，轮毂是齿轮的中心部分擦和啮合传递动力齿轮传动的特点和分类

11.传动比恒定

22.结构紧凑齿轮传动具有精确的传动比，齿轮传动的尺寸较小，重量较适用于需要固定传动比的场合轻，节省空间

33.传动效率高

44.工作可靠齿轮传动的摩擦损失较小，效齿轮传动结构简单，工作可靠率较高，适合高功率传动，寿命长齿轮基本参数及其计算chap模数1模数是齿轮尺寸的基本参数，影响齿轮的强度和精度齿数2齿数决定齿轮的转速和传动比，影响传动效率和机构的运动特性压力角3压力角影响齿轮的啮合强度和传动效率，是齿轮设计的重要参数齿顶高4齿顶高影响齿轮的强度和耐磨性，通常根据模数和齿数计算齿根高5齿根高决定齿轮的强度和抗弯性能，通常根据模数和齿数计算齿厚6齿厚影响齿轮的啮合强度和传动效率，通常根据模数和齿数计算平直齿轮啮合原理平直齿轮啮合是指两个齿轮的齿廓相互接触，通过齿廓的接触传递运动和动力齿廓之间的接触点会随着齿轮的转动而变化，形成连续的接触线，即齿轮啮合线平直齿轮啮合过程中，齿廓的接触点始终位于齿轮的法线方向，即齿轮啮合线始终与齿轮的法线方向一致平直齿轮承载能力分析平直齿轮的选型应用场景性能参数经济性根据传动要求，选择合适的齿轮类型例如选择合适的工作转速、功率、齿数和材料，综合考虑价格、加工难度和安装维护等因素，低速大扭矩的传动，可以选择强度高的齿保证齿轮的承载能力和工作寿命，选择最优性价比的齿轮轮斜齿轮啮合原理斜齿轮传动是利用两轮齿面之间的摩擦力实现传动的一种机械传动形式，其齿面与轴线成一定角度，称为螺旋角斜齿轮啮合过程中，齿轮接触点沿齿宽方向不断变化，使啮合平稳，噪音低，承载能力强，应用广泛，常用于高精度和高速机械传动斜齿轮的基本参数模数压力角螺旋角齿数齿轮的模数是齿轮尺寸的基本压力角是齿廓曲线与齿轮中心螺旋角是斜齿轮齿廓线与轴线齿数是指齿轮上齿的个数，它参数它表示齿轮齿高和齿宽线的夹角，它决定齿轮传动的之间的夹角，它决定斜齿轮的决定齿轮的传动比,的比例啮合特性传动平稳性和承载能力斜齿轮的承载能力分析斜齿轮的承载能力分析是齿轮设计的重要环节，影响着齿轮的可靠性和使用寿命承载能力分析需要综合考虑齿轮的材料、几何参数、工作条件等因素在进行斜齿轮承载能力分析时，需要确定齿轮的弯曲强度和接触强度，这两个参数决定了齿轮在工作过程中抵抗弯曲和接触应力的能力12弯曲强度接触强度齿轮在受力情况下产生的弯曲应力齿轮在啮合过程中产生的接触应力斜齿轮的选型

11.模数

22.齿数考虑传动比、中心距、齿数、轴向尺寸，选择合适的模数根据传动比和模数，确定齿轮的齿数

33.齿形

44.材料选择合适的齿形，如标准齿形、变位齿形等根据承载能力、工作环境等因素，选择合适的材料角齿轮啮合原理角齿轮，也称为锥齿轮，齿面为圆锥形，且齿形在圆锥面上呈螺旋形角齿轮主要用于轴线不平行且相交的传动，例如汽车的差速器角齿轮啮合时，两齿轮的齿面相互接触，并沿齿面相互滑动，形成滚动摩擦和滑动摩擦角齿轮的基本参数模数齿数模数是齿轮尺寸的基本参数，表齿数是指齿轮上齿的个数，直接示齿轮的尺寸大小，其数值越大影响着齿轮的传动比和转速，齿轮尺寸越大齿顶高齿根高齿顶高是指齿顶到分度圆的距离齿根高是指分度圆到齿根的距离，影响着齿轮的啮合强度和抗弯，影响着齿轮的强度和抗弯强度强度角齿轮的承载能力分析主要影响因素分析方法计算公式齿面接触应力赫兹接触应力理论σH=√3·Q·KH/π·b·d1弯曲应力强度理论σF=KF·T/b·m·d12角齿轮的选型结构传动比角齿轮结构紧凑，轴向尺寸小，适用角齿轮传动比大，可实现高转速比，于空间狭窄的场合适用于高速传动场合效率承载能力角齿轮传动效率较高，适合高功率传角齿轮承载能力强，适用于重载传动动场合蜗杆蜗轮啮合原理蜗杆蜗轮传动是利用蜗杆与蜗轮相互啮合而实现的蜗杆为螺旋形的齿轮，其齿形与蜗轮的齿形相互匹配蜗轮齿形为内齿形，形状类似螺纹蜗杆与蜗轮的啮合原理主要基于螺旋副的理论当蜗杆旋转时，蜗杆上的齿与蜗轮上的齿相互啮合，通过螺旋副的传递，将蜗杆的旋转运动转化为蜗轮的旋转运动蜗杆与蜗轮的啮合面为接触面，接触面上的摩擦力决定了传动效率蜗杆蜗轮传动具有自锁性，当蜗杆静止时，蜗轮也不能转动蜗杆蜗轮的基本参数这些参数决定了蜗杆蜗轮传动系统的传动比、承载能力和效率，并影响着它的使用寿命和运行可靠性重要参数其中，模数、齿数和导程角是决定蜗杆蜗轮传动比的关键参数，螺旋角则影响着传动的平稳性和噪音蜗杆蜗轮的承载能力分析蜗杆蜗轮的选型

11.确定传动比

22.选择蜗轮材料根据传动要求和实际情况，选择合适的传动比根据工作条件、载荷大小和润滑条件，选择合适材料，确保蜗轮强度和耐磨性

33.选择蜗杆材料

44.选择蜗杆蜗轮的精度等级选择强度高、耐磨性好、耐疲劳性能优良的材料精度等级影响传动效率和噪声，根据要求选择合适的精度等级星形齿轮啮合原理星形齿轮通常用于特殊应用，例如高速运转的动力传动系统或需要高精度传动的场合它具有结构紧凑、传动效率高、噪音低等优点星形齿轮的啮合原理与普通齿轮相似，但其齿轮形状特殊，齿轮之间相互啮合的方式也更加复杂星形齿轮的齿轮形状通常呈星形，齿轮之间相互啮合时，齿轮的齿尖会交错排列，形成一个连续的啮合面星形齿轮的基本参数模块齿数齿形压力角模块是齿轮的基本参数，它决齿数是齿轮上齿的数目齿形是指齿轮上齿的形状压力角是指齿轮啮合时齿面法定了齿轮的尺寸和强度线与齿轮中心线之间的角度星形齿轮的齿数取决于其应用星形齿轮通常使用渐开线齿形星形齿轮的模块通常根据其工场景和传动比要求，因为其具有较高的强度和承作负荷和转速来选择载能力星形齿轮的压力角通常为度20，该角度可以平衡齿轮的力和扭矩星形齿轮的承载能力分析因素影响齿形星形齿轮的齿形决定了其承载能力材料材料强度影响齿轮承载能力，高强度材料承载能力更高尺寸齿轮尺寸越大，承载能力越高转速高速运转时，齿轮承受的离心力更大，承载能力下降润滑良好的润滑可以降低摩擦，提高承载能力星形齿轮的选型应用场合载荷要求星形齿轮通常用于高速、高精度根据传动载荷大小，选择合适的传动场合，例如机床、仪器仪表材料和结构，保证强度和刚度等精度要求其他因素星形齿轮传动要求高精度，需要传动比、安装空间、润滑条件等选择高精度加工工艺，控制加工因素也需综合考虑误差齿轮传动设计实例确定需求1确定传动比、功率、转速和工作条件等选择齿轮2根据需求选择合适的齿轮类型、材料和制造工艺计算参数3计算齿轮的尺寸、模块、齿数和齿形等参数设计齿轮箱4设计齿轮箱的结构、材料和制造工艺齿轮传动设计实例需要综合考虑多个因素，并进行参数计算和结构设计设计过程中需要参考相关标准和规范，并进行仿真分析和测试总结应用广泛效率高结构紧凑发展迅速齿轮机构在机械传动中应用广齿轮传动效率高，可以实现较齿轮传动结构紧凑，可以实现随着科技的进步，齿轮传动技泛，例如汽车变速箱、工业机高的功率传递，并能保持较高较小的传动空间需求，并能提术也在不断发展，例如新型材械、精密仪器等的传动精度高设备的整体效率料和加工工艺的应用，提升了齿轮传动效率和性能。