《齿轮机械原理》课件

齿轮机械原理习标学目齿轮传动齿轮设计齿轮传动应原理方法用理解齿轮传动的基本概念和工作原理掌握齿轮参数的计算方法，并能进行齿轮的了解不同类型齿轮传动的特点和应用场景强度计算和材料选择绪论齿轮是机械传动中应用最广泛的传动机构之一它具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强、传动比稳定等优点，被广泛应用于各种机械设备中本课程主要介绍齿轮机械的**基本理论、设计方法**和应用，为学生打下齿轮传动系统设计和应用的基础齿轮基本概念义类定分齿轮是一种用于传递运动和动力的机根据齿轮的形状、齿形和轴线位置，械零件，通过齿的啮合实现运动和动齿轮可分为多种类型，例如平齿轮、力的传递，广泛应用于各种机械设备斜齿轮、蜗轮蜗杆等中优点齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、传动比稳定等优点，是机械传动中应用最广泛的传动方式齿轮参数模数齿数齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径几何特性齿轮的几何特性决定了齿轮的啮合性能、强度和传动效率主要包括齿形、齿数、模数、压力角、齿顶高、齿根高、齿厚、齿宽等过工作程齿轮啮合1两个齿轮的齿廓相互接触并传递运动和功率的过程，称为齿轮啮合啮合线2齿轮啮合过程中，两齿廓始终保持接触的线，称为啮合线啮合点3啮合线上的任何一点，称为啮合点接触应力4齿轮啮合过程中，齿廓之间的接触压力，称为接触应力弯曲应力5齿轮啮合过程中，齿根处的弯曲压力，称为弯曲应力齿轮啮合条件齿齿中心距廓形状数模数齿轮中心距是指两个齿轮中心齿廓形状决定了齿轮啮合的平齿数决定了齿轮的尺寸和传动模数是齿轮的基本参数，它决之间的距离，它决定了齿轮啮滑度和传递动力的效率，常用比，齿数越多，齿轮的尺寸越定了齿轮的尺寸和齿距，模数合的深度和传动比的齿廓形状有渐开线齿廓和圆大，传动比越低越大，齿轮的尺寸越大，齿距弧齿廓越宽齿轮啮合力123法向力切向力径向力齿面间相互作用的力的法向分力齿面间相互作用的力的切向分力，用于传递齿面间相互作用的力的径向分力，造成轴承转矩的径向负荷齿轮强计的度算强弯曲度1齿轮齿根处的弯曲应力强接触度2齿轮齿面上的接触应力劳强疲度3齿轮在反复载荷下的抗疲劳能力应计接触力算概念齿轮啮合时，齿面之间产生的压力，称为接触应力重要性接触应力是影响齿轮寿命的关键因素，过高的接触应力会导致齿面疲劳失效计算方法常用赫兹接触应力公式计算，考虑材料特性、载荷和几何形状应计弯曲力算12公式因素弯曲应力计算公式影响弯曲应力的因素3强度弯曲强度计算齿轮热处材料和理选择热处材料理齿轮材料的选择取决于传动功率、热处理可以提高齿轮的强度、硬度转速、工作条件等因素常见的齿和耐磨性，延长齿轮的使用寿命轮材料包括碳钢、合金钢、铸铁、塑料等表面硬化齿轮表面硬化可以提高齿轮的抗磨损能力，延长使用寿命齿轮表面硬化齿齿齿轮载1提高面硬度2改善面接触特性3提高的承能力增强齿轮的耐磨性和抗疲劳性能，延降低齿面磨损和点蚀的可能性，提高在相同尺寸下，硬化后的齿轮可以承长齿轮的使用寿命传动精度和效率受更大的负荷齿轮润滑热锈降低摩擦散防润滑油可以有效降低齿轮间的摩擦，减润滑油可以带走齿轮运行产生的热量，润滑油可以形成一层油膜，保护齿轮表少磨损，延长齿轮的使用寿命防止齿轮过热，提高传动效率面免受腐蚀，延长其使用寿命齿轮传动效率齿轮传动统系车变业车传动汽速箱工机械自行齿轮传动系统在汽车变速箱中广泛应用，实齿轮传动系统在各种工业机械中发挥着重要自行车传动系统使用齿轮传动原理将骑手的现不同速度和扭矩的传递，提高车辆的效率作用，例如风力发电机、挖掘机、起重机等踩踏力量传递到车轮，实现有效的前进，提和性能，驱动机械完成复杂的任务供不同的骑行档位选择齿轮传动平结构简单1易于加工和制造载强承能力2适用于高负荷工况传动稳平3噪音低，运行可靠平齿轮传动是最常见的齿轮传动形式之一，它具有结构简单、承载能力强、传动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中齿轮传动斜优点•传动平稳•承载能力强•噪音低应用广泛应用于各种机械设备，例如汽车变速箱、机床主轴等种类•直齿斜齿轮•人字齿轮蜗传动杆结构紧凑1传动比大载强承能力2传动平稳噪音低3传动效率高锥齿轮传动轴线相交1锥齿轮轴线相交于一点，实现轴线非平行传动锥齿形面2齿面为锥形，接触线为圆锥曲线应用广泛3汽车、机床等多种机械设备中应用啮齿轮传动内合结构特点1内啮合齿轮传动是指两个齿轮的齿廓相互啮合，其中一个齿轮的齿廓在另一个齿轮的齿廓内侧优点2传动比大、传动平稳、结构紧凑、占地面积小应用3广泛应用于精密机械、航空航天、汽车等领域齿轮传动行星结构紧凑占地面积小，重量轻，适用于空间有限的场合传动比大可以实现较大的传动比，适用于需要大减速比的场合承载能力强由于多个齿轮参与传动，可以承受更大的载荷应用广泛广泛应用于汽车变速箱、风力发电机、航空发动机等领域齿轮设计箱结构设计设计设计性能可靠性齿轮箱结构设计需要考虑承载能力、尺寸性能设计包括传动比、效率、噪音、振动需要考虑齿轮箱的寿命、可靠性、维护性、重量、材料、加工工艺、密封、润滑等、温度等方面的要求等方面的要求因素齿轮箱型式平行轴齿轮箱交叉轴齿轮箱蜗轮蜗杆齿轮箱齿轮润箱滑热1降低摩擦2散润滑油可以降低齿轮之间的摩润滑油可以带走齿轮运行产生擦，减少磨损，延长齿轮的使的热量，防止齿轮过热用寿命锈3防润滑油可以防止齿轮表面生锈，延长齿轮的使用寿命齿轮箱安装础备基准1确保基础牢固，尺寸符合要求，并进行必要的防震处理安装定位2根据设计图纸，将齿轮箱准确地安装在基础上，并进行水平调整连接部件3将齿轮箱与电机、传动轴等部件进行连接，确保连接牢固可靠调试检查4进行试运行，检查齿轮箱运行是否平稳，是否有异常声音或振动齿轮传动诊故障断动噪音异常振齿轮磨损、润滑不良、安装错误等都齿轮啮合不良、轴承故障、安装精度会导致噪音增加不足等都会导致振动加剧温度升高润滑油失效、齿轮磨损严重、传动负荷过大等都会导致温度升高齿轮传动统选系的用传动载环比荷工作境根据所需的传动比选择合适的齿轮类型和根据传动功率和转速选择合适的齿轮材料考虑工作温度、润滑条件和环境污染等因齿数比和强度等级素，选择合适的齿轮润滑剂和防护措施案例分析通过实际案例，深入分析齿轮机械原理在工程实践中的应用例如，分析某款汽车变速箱中的齿轮设计，探讨其传动效率、强度、耐久性等方面的优缺点，并结合实际应用场景进行分析总结与展望本课程介绍了齿轮机械原理的基本概念，包括齿轮的几何特性、工作过程、啮合条件、强度计算、材料和热处理、润滑、传动效率等通过学习本课程，可以掌握齿轮设计和应用的知识，为从事机械设计和制造工作打下坚实的基础。