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1、齿轮传动是近代机器中传递运动和动力的最主要形式之一，在金属切削机床、工程机械、冶金机械，以及人们常见的汽车、机械式钟表中都有齿轮传动。图5-1齿轮传动的应用课题1 齿轮传动概述1了解齿轮传动的类型、特点及应用。2掌握齿轮传动的传动比。3了解渐开线的形成及性质。4熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称。5了解渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算。6了解渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件。7掌握齿轮传动的精度要求。课题课题1 齿轮传动概述齿轮传动概述学习目标学习目标课题1 齿轮传动概述 1 1应用特点应用特点（1）能保证瞬时传动比的恒定，传动平稳性好，传递运动准确可靠。（2
2、）传递的功率和速度范围大。（3）传动效率高。一般传动效率=0.940.99。一、齿轮传动的特点及应用一、齿轮传动的特点及应用课题1 齿轮传动概述（4）结构紧凑，工作可靠，使用寿命长。（5）制造和安装精度要求高，工作时有噪声。（6）齿轮的齿数为整数，获得传动比受到一定限制，不能实现无级变速。（7）中心距过大时将导致齿轮传动机构结构庞大、笨重，因此，不适宜中心距较大的场合。课题1 齿轮传动概述 2 2传动比传动比设在某齿轮传动中，主动齿轮的齿数为z1，从动齿轮的齿数为z2，主动齿轮每转过一个齿，从动齿轮也转过一个齿。当主动齿轮的转速为n1、从动齿轮的转速为n2时，单位时间内主动齿轮转过的齿数n1z
3、1与从动齿轮转过的齿数n2z2相等，即： 或 课题1 齿轮传动概述主动齿轮的转速n1与从动齿轮的转速n2之比，称为齿轮传动的传动比，表达式为：式中 n1、n2主、从动齿轮的转速，r/min； z1、z2主、从动齿轮的齿数。通常，圆柱齿轮副的传动比8，圆锥齿轮副的传动比5。 课题1 齿轮传动概述1 1两轴平行的齿轮传动两轴平行的齿轮传动（1 1）按轮齿方向不同分）按轮齿方向不同分1）直齿圆柱齿轮传动。适用于圆周速度较低传动，尤其适用于变速箱的换挡齿轮。2）斜齿圆柱齿轮传动。适用于圆周速度较高、载荷较大且要求结构紧凑的场合。 3）人字齿圆柱齿轮传动。适用于载荷大且要求传动平稳的场合。二、齿轮传动的
4、常用类型二、齿轮传动的常用类型课题1 齿轮传动概述 a） b） c)图 5-1-1按轮齿方向分类a）直齿圆柱齿轮传动b）斜齿圆柱齿轮传动c）人字齿圆柱齿轮传动课题1 齿轮传动概述（2 2）按啮合情况分不同）按啮合情况分不同图 5-1-2按啮合情况分类a）外啮合齿轮传动b）内啮合齿轮传动c）齿轮齿条传动课题1 齿轮传动概述1）外啮合齿轮传动适用于要求圆周速度较低的传动，尤其适用于变速箱的换挡齿轮。2）内啮合齿轮传动适用于结构要求紧凑且效率较高的场合。3）齿轮齿条传动适用于将连续转动变换为直线运动的场合。课题1 齿轮传动概述2 2两轴不平行的齿轮传动两轴不平行的齿轮传动（1 1）相交轴齿轮传动）相
5、交轴齿轮传动1）直齿锥齿轮传动适用于要求圆周速度较低、载荷小而稳定的场合。2）斜齿锥齿轮传动适用于要求高速、重载、传动平稳、振动和噪声小的场合。3）曲齿锥齿轮传动适用于要求承载能力大、传动平稳、噪声小的场合。课题1 齿轮传动概述图 5-1-3相交轴齿轮传动a）直齿锥齿轮传动b）斜齿锥齿轮传动c）曲齿锥齿轮传动课题1 齿轮传动概述（2 2）交错轴齿轮传动）交错轴齿轮传动1）交错轴斜齿轮传动适用于要求圆周速度较低、载荷小而稳定的场合。2）准双曲面齿轮传动适用于要求传动比较大、平稳性较高的场合，多用于汽车后桥的减速传动。3）蜗轮蜗杆传动适用于要求传动比较大、结构紧凑的场合。课题1 齿轮传动概述图 5
6、-1-4交错轴齿轮传动a）交错轴斜齿轮传动b）准双曲面齿轮传动c）蜗轮蜗杆传动课题1 齿轮传动概述1 1渐开线的形成及性质渐开线的形成及性质三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 和几何尺寸计算和几何尺寸计算图 5-1-5渐开线的形成 图 5-1-6渐开线齿轮课题1 齿轮传动概述对于渐开线齿廓来说，它具有以下性质：（1）发生线在基圆上滚过的线段长度NK等于基圆上被滚过的弧长 。（2）渐开线上任意一点的法线必切于基圆。（3）渐开线的形状取决于基圆的大小。（4）渐开线上各点的曲率半径不相等。（5）渐开线上各点的齿形角（压力角）不相等。（6）渐开线的起始点在基圆上，
7、基圆内无渐开线。课题1 齿轮传动概述2 2渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称图 5-1-7渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称课题1 齿轮传动概述表 5-1-1渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、定义、代号及说明课题1 齿轮传动概述3 3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数（1 1）标准齿轮的压力角）标准齿轮的压力角图 5-1-8压力角课题1 齿轮传动概述（2 2）齿数）齿数z z齿数z为一个齿轮的轮齿总数。（3 3）模数）模数m m齿距P除以圆周率所得的商称为模数，即m=P/，单位为mm。第一系列11.251.522.534568101
8、2162025324050第二系列1.125 1.3751.752.252.753.54.55.5（6.5）7911141822283645表5-1-2标准模数系列表（GB/T 13572008） mm课题1 齿轮传动概述（4 4）齿顶高系数）齿顶高系数为使齿轮的齿形匀称，齿顶高与模数成正比，对于标准齿轮，规定ha= m， 为齿顶高系数。国家标准规定，标准齿轮 =1。（5 5）顶隙系数）顶隙系数当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相接触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙，用c表示，如图 5-1-9所示。对于标准齿轮,规定c= m， 为顶隙系数
9、。国家标准规定，标准齿轮顶隙系数 =0.25。课题1 齿轮传动概述图 5-1-9一对齿轮啮合时的顶隙课题1 齿轮传动概述4 4标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算采用标准模数m，压力角=20，齿顶高系数 =1，顶隙系数 =0.25，断面齿厚s等于端面槽宽e的渐开线直齿圆柱齿轮称为标准直齿圆柱齿轮，简称标准直齿轮。标准直齿圆柱齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式见表5-1-3。课题1 齿轮传动概述表 5-1-3标准直齿圆柱齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式课题1 齿轮传动概述课题1 齿轮传动概述示例：已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，齿顶圆直径da=304mm。
10、试计算其分度圆直径d，齿根圆直径df，齿距P以及齿高h。课题1 齿轮传动概述由两个外齿轮组成的齿轮副称为外齿轮副齿顶曲面位于齿根曲面之内的齿轮称为内齿轮，有一个齿轮是内齿轮的齿轮副称为内齿轮副。如图 5-1-10所示为一直齿圆柱内啮合齿轮传动的一部分。它与外齿轮相比有以下不同点：（1）内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆。（2）内齿轮的齿廓是内凹的，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。课题1 齿轮传动概述（3）为使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆。图5-1-10 直齿圆柱内啮合齿轮课题1 齿轮传动概述5 5渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合渐开线标准直齿圆柱
11、齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件条件和连续传动条件（1 1）正确啮合条件）正确啮合条件为保证渐开线齿轮传动中各对轮齿能依次正确啮合，避免因齿廓局部重叠或侧隙过大而引起卡死或冲击现象，必须使两齿轮的基圆齿距相等，如图5-1-11所示。课题1 齿轮传动概述由于两齿轮的模数和齿形角都已经标准化，要满足上式，则1）两齿轮的模数必须相等，即m1=m2=m。2）两齿轮分度圆上的压力角相等，即1=2=。图 5-1-11渐开线齿轮的正确啮合条件课题1 齿轮传动概述（2 2）连续传动条件）连续传动条件图 5-1-12连续传动条件课题1 齿轮传动概述四、齿轮传动的精度要求四、齿轮传动的精度要求1 1齿轮的加工
12、精度齿轮的加工精度根据齿轮使用的要求，对齿轮制造精度提出下面四个方面的要求。（1 1）运动精度）运动精度（2 2）工作平稳性）工作平稳性（3 3）接触精度）接触精度（4 4）齿侧间隙）齿侧间隙课题1 齿轮传动概述2 2齿轮的精度等级齿轮的精度等级根据 GB/T 10095.12008和GB/T 10095.22008 国家标准，对齿轮及齿轮副规定有13个精度等级，其中 0 级精度最高，其余各级精度依次降低，12 级精度最低。齿轮的传动精度按照要限制的各项公差和极限偏差，可分为三个公差组：（1）第组为运动精度。（2）第组为工作平稳性精度。（3）第组为接触精度。课题1 齿轮传动概述3 3齿轮副的接
13、触精度齿轮副的接触精度它是用齿轮副的接触斑点和接触位置来评定的，见表 5-1-4。所谓接触斑点就是装配好的齿轮副，在轻微的制动下运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。接触斑点的大小是在齿面展开图上用百分比来计算的，见表5-1-5。接触斑点的分布位置应趋近齿面中部，齿顶和两端部棱边处不允许接触。课题1 齿轮传动概述表 5-1-4齿轮副的接触斑点课题1 齿轮传动概述表 5-1-5接触斑点百分比计算课题1 齿轮传动概述4 4齿轮副的圆周侧隙齿轮副的圆周侧隙装配好的齿轮副，若固定其中一个齿轮，另一个齿轮能转过的节圆弧长的最大值，称为圆周侧隙。齿轮副的侧隙要求应根据工作条件，用最大极限侧隙与最小极限侧隙来规定
14、。侧隙要求是通过选择适当的中心距偏差、齿厚极限偏差（或公法线平均长度偏差）等来保证。国家标准中规定了14种齿厚（或公法线长度）极限偏差，如图5-1-13所示。课题1 齿轮传动概述图5-1-13 齿厚极限偏差代号课题1 齿轮传动概述五、技能训练五、技能训练齿轮轴组件的拆卸齿轮轴组件的拆卸结合实物图 5-1-14和结构图5-1-15进行示例齿轮轴组件的拆卸。图 5-1-14齿轮轴组件实物图课题1 齿轮传动概述图 5-1-15齿轮轴组件结构图课题1 齿轮传动概述按照齿轮轴组件的结构组成，按顺序逐一拆卸并摆放好，具体拆卸过程如下：1 1拆卸端盖拆卸端盖1 1和端盖和端盖2 22 2拆卸深沟球轴承拆卸深
15、沟球轴承1 1和和2 23 3拆卸圆螺母拆卸圆螺母课题1 齿轮传动概述图 5-1-16拆卸深沟球轴承图 5-1-17用钩形扳手拆卸圆螺母课题1 齿轮传动概述4 4拆卸拆卸z=30z=30的齿轮的齿轮5 5取下键取下键1 16 6取下轴套取下轴套7 7拆卸拆卸z=20z=20的齿轮的齿轮8 8取下键取下键2 2课题1 齿轮传动概述思考与练习思考与练习1简述齿轮传动的应用特点。2举例说明齿轮常用的类型有哪些？3简述齿轮渐开线的形成及其性质。4说出渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称。5简述渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些？6简述渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件。7简述齿轮的加工精度。8简述齿轮副的接触精度。9简述齿轮副的圆周侧隙。10请按照齿轮轴组件的拆卸过程进行操作练习。课题1 齿轮传动概述
