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1、任务三 认识齿轮传动应用实例图 1 数控加工中心中的齿轮传动图 2 减速器中的齿轮传动一、齿轮传动齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。1. 齿轮传动的类型（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动直齿轮 斜齿轮锥齿轮 齿轮齿条图 3 齿轮传动的类型（2）根据齿轮的工作条件，可分为：开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易
2、进入，安装精确，2 常用齿轮材料及工艺过程齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。 常用材料为锻钢、铸钢、铸铁。 硬度 碳钢 工艺过程 常用材料 特点HB 350时，称为软齿面低碳钢 锻造毛坯正火-粗车调质、精加工45、35SiMn、40C、40CrNi、40MnB具有较好的综合性能，齿面具有较高强度和硬度，齿芯具有较好韧性。热处理后切齿精度可达 8 级。 制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。中碳钢 锻造毛坯常化粗切调质精切高、中频淬火低温回火珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。45、40Cr
3、、40CrNiHB 350时，称为硬齿面低碳钢 锻造毛坯常化粗切调质精切渗碳淬火低温回火磨齿。达 6 级、7 级。20Cr、20CrMnTi、 20MnB、20CrMnTo齿面硬度高 HRC48-55，接触强度高，耐磨性好。齿芯保持调质后的韧性，耐冲击能力好，承载能力较高。精度下降半数，可达 7 级精度。适用于大量生产，如：汽车、机床等中速中载变速箱齿轮。3 标准直齿圆柱齿轮各部分名称及主要参数（1）标准直齿圆柱齿轮各部分名称标准直齿圆柱齿轮各部分名称及含义如 图 4 及 表 1 所示。图 4 渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称表 1 渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称的含义名称 含义齿顶圆通过轮齿顶部的
4、圆周。齿顶圆直径以 da 表示。齿根圆通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以 df 表示。 分度圆齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以 d 表示。 齿厚 在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以 s 表示。 齿槽宽在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以 e 表示。齿距 两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以 p 表示。 齿宽 齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以 b 表示。 齿顶高齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以 ha 表示。 齿根高齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以 hf 表示。齿高 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离
5、。齿高以 h 表示。（2）标准直齿圆柱齿轮主要参数直齿圆柱齿轮的基本参数共有：齿数、模数、齿形角、齿顶高系数和顶隙系数五个，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据。齿数 z 是一个齿轮的轮齿总数。 模数 m 为齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即 pz=d,式中 z 是自然数， 是无理数。为使 d 为有理数的条件是 p/ 为有理数，称之为模数。即：m=p/ 模数的大小反映了齿距的大小，也及时反映了齿轮的大小、已标准化。 模数。模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，齿轮就越大，承载能力越强：分度圆直径相等的齿轮，模数越大，承载能力越强。压力角（齿形角） 。在端
6、平面上，通过端面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角称为压力角（齿形角） ，用 表示。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远，齿形角越大，基圆上的压力角（齿形角）=0。对于渐开线齿轮，通常所说的齿形角是指分度圆上的压力角。国标规定：渐开线齿轮分度圆上的压力角（齿形角）=20。 渐开线圆柱齿轮分度圆上压力角（齿形角） 的大小可用下式表示： 。cos =r/r不同压力角（齿形角）的形状如 图 5 所示。图 5 不同压力角（齿形角）的形状外啮合标准直径圆柱齿轮的几何尺寸的计算公式，如 表 2 所示。 表 2 外啮合标准直齿圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式5 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合
7、条件两齿轮的法向模数和法向压力角应分别相等同时两斜齿轮螺旋角相等或相反。其中，外啮合时， 旋向相反，取相反；内啮合时 旋向相同，取相同。因为 绝对值相等，所以其端面模数及端面压力角也分别相等，6.常用的加工齿轮方法常用的加工齿轮方法如 图 6 所示。图 6 常用的加工齿轮方法想一想1.什么是齿轮传动？齿轮传动有哪些优缺点？2.按传动同的相对位置，齿轮传动分成哪几种类型？3.直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？4.相啮合的一对标准齿轮，z1=30,z2=50,中心矩 a=240mm，求分度圆直径 d1、d2。二、轮系轮系（train）由一系列轮子组成的传动系统。这些轮子通常是齿轮，也可以是摩擦
8、轮等。按轮系中各齿轮的几何轴线是否固定可分为定轴轮系和行星轮系。1轮系的分类（1）定轴轮系图 7 定轴轮系1,3 为中心论，1 为行星轮，H 为系杆或行星架（2）周转轮系图 8 周转轮系1,3 为中心论，1 为行星轮，H 为系杆或行星架2 定轴轮系的传动比图 9 定轴轮系的传动比（1）平面定轴轮系传动比的计算若 A输入轴 B输出轴，则轮系传动比为一对外啮合圆柱齿轮传动比 i12=n1/n2=z 2/z1一对内啮合圆柱齿轮传动比 i12=n1/n2=z 2/z1圆锥齿轮传动比 i12=n1/n2=z2/z1，转向用箭头标注法。4惰轮：不改变传动比的大小，但改变轮系的转向结论：平面定轴轮系传动比等于组成轮系的各对齿轮传动比的连乘积，也等于从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数连乘积之比。首末两轮的转向，取决于齿轮系中外啮合齿轮的对数。通式：m外啮合的次数（2） 空间定轴轮系传动比的计算转向关系用箭头表示想一想1.什么叫定轴轮系？2.普通机床的哪些机构采用了轮系？体现了哪些特点？
