《齿轮及连接》课件

齿轮及连接课程大纲齿轮的定义与分类齿轮的几何尺寸齿轮的制造工艺齿轮连接介绍齿轮的概念、分类以讲解齿轮的基本几何参数介绍齿轮的加工方法、热探讨齿轮连接的类型、原及应用和尺寸计算方法处理工艺以及检测方法理和应用齿轮的定义与分类齿轮是用来传递旋转运动和动力的齿轮可以根据齿轮的形状、齿轮的机械零件，通常由两个或多个齿轮轴线之间的相对位置、齿轮的齿形啮合在一起，通过齿轮之间的摩擦等进行分类，常见的齿轮分类包括和啮合来传递动力圆柱齿轮、螺旋齿轮、锥齿轮和蜗杆齿轮等齿轮的基本参数模数齿数压力角齿顶高齿轮参数图齿轮参数图齿轮参数图齿轮参数图齿轮的主要零件齿轮轮毂齿轮齿圈12齿轮轮毂是齿轮的中心部分齿轮齿圈是齿轮的齿部，用，用来安装齿轮并承受轴向来传递动力和运动载荷齿轮轮辐3齿轮轮辐是连接齿轮轮毂和齿轮齿圈的结构，用来传递扭矩和承受径向载荷圆柱齿轮的基本几何尺寸12模数齿数齿轮尺寸的基本单位齿轮上齿的个数34齿顶高齿根高齿顶到分度圆的距离齿根到分度圆的距离螺旋齿轮的基本几何尺寸模数m齿数z螺旋角β齿顶高系数ha*齿根高系数hf*中心距a锥齿轮的基本几何尺寸顶锥角齿数模数齿顶高锥齿轮顶端两齿面交线的锥齿轮的齿数，影响齿轮锥齿轮的模数，影响齿轮锥齿轮齿顶到分度圆的距夹角的传动比和传动精度的齿形尺寸和齿轮强度离，影响齿轮的啮合间隙和齿轮强度蜗杆齿轮的基本几何尺寸模数齿数螺旋角蜗杆头数中心距蜗杆齿轮的基本几何尺寸包括模数、齿数、螺旋角、蜗杆头数和中心距等模数是齿轮尺寸的基本单位，表示齿轮的尺寸大小齿数是指齿轮的齿数螺旋角是指蜗杆螺旋线的倾斜角度蜗杆头数是指蜗杆的螺纹数中心距是指蜗杆齿轮的中心距离齿轮的制造工艺切削加工1齿轮的切削加工是常见的制造方法，主要采用铣削、插齿、剃齿等工艺磨削加工2磨削加工能获得高精度、光洁度和耐磨性的齿轮，适用于高要求的齿轮其他工艺3除了切削和磨削，还有滚齿、珩齿、研齿等加工方法，根据需要选择不同的工艺齿轮的热处理工艺淬火1通过加热到一定温度，然后快速冷却，使齿轮表面硬度和耐磨性提高回火2在淬火后，进行加热到低于淬火温度的温度，再缓慢冷却，以降低齿轮的脆性，提高韧性表面淬火3只对齿轮表面进行加热和淬火，以提高表面硬度，而内部保持较低的硬度，提高韧性渗碳4通过在齿轮表面渗入碳元素，提高表面硬度和耐磨性，同时保持内部韧性氮化5通过在齿轮表面渗入氮元素，提高表面硬度和耐磨性，同时保持内部韧性齿轮的磨齿工艺粗磨精磨修整去除齿轮毛坯表面的粗糙层，并初步提高齿轮的精度和表面光洁度，以满修正齿轮的齿形和齿向，以确保齿轮形成齿形足使用要求的正确啮合齿轮的检测与质量控制尺寸精度齿形精度确保齿轮尺寸符合设计要求，检查齿轮的齿形偏差，例如齿包括齿廓、齿厚、模数、齿数廓误差、齿向误差、齿根圆误等参数差等，以保证齿轮啮合的平稳性表面质量动态性能检测齿轮表面粗糙度、表面硬通过齿轮运转测试，评估齿轮度、表面缺陷等，确保齿轮的的噪声、振动、传动效率等动耐磨性和使用寿命态性能指标，确保其正常工作齿轮连接的作用与分类传递运动与扭矩实现速度变化齿轮连接是机械传动系统中最重要的通过不同齿数的齿轮组合，可以实现组成部分之一，它可以将动力从一个速度的改变，例如增速或减速，满足部件传递到另一个部件，实现运动和不同的传动需求扭矩的传递分类齿轮连接可分为键连接、销连接、螺栓连接、焊接连接、冲压连接等，不同的连接方式适用于不同的应用场景键连接的原理与设计传动轴与轮毂1传递扭矩键连接2防止轴向移动键槽3加工精度键连接的制造工艺铣键槽1用铣床加工键槽，保证键槽尺寸精度和表面质量键的加工2键可采用车床或铣床加工，保证键尺寸精度和表面质量装配3将键安装到键槽中，保证键与轴或轮毂的配合紧密销连接的原理与设计结构紧凑1节省空间和重量安装方便2易于拆卸和更换成本低廉3适合大批量生产销连接的制造工艺钻孔1确保孔径精度安装2精确对准位置紧固3控制紧固力螺栓连接的原理与设计紧固原理螺栓连接利用螺纹副的摩擦力来实现紧固，并承受各种载荷设计原则螺栓连接的设计应考虑螺栓的强度、螺纹的强度和连接件的强度，以及连接的可靠性关键要素螺栓的直径、长度、材料、螺纹类型、螺纹规格、预紧力等都是影响连接性能的关键要素螺栓连接的制造工艺螺纹加工1螺纹加工是螺栓连接中至关重要的步骤，它决定了螺栓的强度和精度热处理2热处理可以提高螺栓的强度和硬度，增强其抗疲劳能力表面处理3表面处理可以提高螺栓的抗腐蚀性，延长其使用寿命组装4组装是将螺栓与螺母、垫片等零件组合成连接件的过程质量控制5质量控制是确保螺栓连接质量的重要环节，包括尺寸、强度、性能等方面的检测焊接连接的原理与设计熔化焊接利用高温熔化金属，形成熔池冷却熔池冷却凝固，形成连接强度焊接连接强度与母材相当应用广泛应用于制造业，如汽车、航空航天等焊接连接的制造工艺准备工作1清理焊接表面、选择合适的焊条和焊接参数焊接过程2使用电弧或激光将焊条或焊丝熔化，形成熔池，将工件连接在一起冷却与检验3冷却后进行外观检查，确保焊缝平整、光滑，无裂纹或气孔冲压连接的原理与设计形变连接1利用金属的塑性变形，将两个零件连接在一起压力加工2通过冲压机施加压力，使零件发生形变高效率连接3冲压连接速度快，效率高，适用于大批量生产冲压连接是一种常见的连接方式，它利用金属的塑性变形，在压力加工下将两个零件紧密连接在一起冲压连接的优点在于效率高，速度快，适用于大批量生产它在汽车、电子、航空等行业广泛应用冲压连接的制造工艺冲压1使用冲床对金属材料进行成形或切割压铆2利用冲压设备将金属件压入或铆接在一起冷镦3利用冲压设备将金属棒料镦成各种形状的零件齿轮连接的润滑减少磨损降低噪音润滑剂可以形成一层保护膜，润滑剂可以吸收齿轮的冲击力减少齿轮之间的摩擦，降低磨和振动，降低工作噪音，改善损速度，延长齿轮的使用寿命工作环境提高效率润滑剂可以降低摩擦力，提高传动效率，减少能量损耗齿轮连接的故障诊断异常声音温度升高振动加剧泄漏现象齿轮啮合过程中的噪音变齿轮连接部位温度升高，齿轮连接部位振动加剧，齿轮连接部位出现油液泄化，例如齿轮磨损产生的可能是由于润滑不良、齿可能是由于齿轮磨损、轴漏，可能是由于密封失效金属摩擦声或断裂产生的轮磨损或轴承故障导致承损坏或安装精度不足导或油封损坏导致撞击声致齿轮连接的维护保养定期润滑清洁检查使用合适的润滑油，定期检查油位和油定期清洁齿轮连接，去除灰尘、污垢和定期检查齿轮连接的磨损情况、松动情质，更换失效的润滑油金属屑，防止磨损和故障况、泄漏情况，及时进行修理或更换齿轮及连接的应用案例齿轮及连接广泛应用于各种机械设备中，例如汽车、飞机、船舶、机床、电力设备等例如，汽车变速箱中使用齿轮和轴承来实现不同档位的切换，发动机中使用齿轮来驱动凸轮轴机床中使用齿轮来实现精密加工，电力设备中使用齿轮来驱动发电机和电机本课程的重点与难点重点难点12课程重点在于理解齿轮的类课程难点在于掌握齿轮连接型、参数、制造工艺和连接的设计和计算，以及齿轮连方式接的故障诊断与维护本课程的总结与展望齿轮知识连接技术了解齿轮的定义、分类、参数、制掌握各种齿轮连接方式的原理、设造工艺和应用计和制造工艺未来发展展望齿轮及连接技术的未来发展趋势和应用领域。