中职《机械基础》（二版）模块七（上） 机械传动（栾学钢等）云天课件

《机械基础》（第二版）P.167全国中职机械类统编教材（高教版）－－栾学钢等主编模块七传动与维护(上)

机器的执行部分需要依靠动力部分供给一定形式的能量才能工作。对于大多数机器而言，需要在动力部分和执行部分之间加入传递动力、改变运动状态的传动部分。传动部分是大多数机器的重要组成部分。传动部分关乎机器的质量和成本、工作性能与运转费用，且故障多发，因此有必要专门讨论传动与维护这个课题。

在机械传动中，带传动、链传动要合理布置，加装固定式防护罩、张紧装置。齿轮传动、蜗杆传动尽可能安排安装在箱体内，成为具有良好润滑的闭式传动。对机械传动进行维护操作时，一定要遵守安全操作规程。对会产生噪音污染，要保证一定的精度和润滑状态，采取必要的措施，减轻噪声对周边生活环境的污染。本模块将学习机械传动中的摩擦传动与啮合传动。导语模块七传动与维护P.167

带传动链传动齿轮传动蜗杆传动减速器典型传动传动与维护组成、类型与特点工作原理与传动比参数与几何尺寸结构标准与选用失效形式与材料安装润滑与维护模块七传动与维护P.167思维导图（1）能识别带传动类型及特点（2）熟悉普通V带的七种型号（3）会带传动的维护与安装（4）了解链传动的特点、类型和应用（5）熟悉齿轮传动的类型特点应用（6）能进行标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算（7）了解齿轮的加工方法及失效形式（8）了解蜗杆传动的特点、类型和应用（9）能进行定轴轮系传动比的计算和转向判别考纲要求模块七传动与维护P.167

7.1

带传动

带传动和链传动：中间传动件都是挠性的环形构件。

共同特点：与齿轮传动相比，结构简单、成本低、中心距较远。可以实现较远距离的传动。P.1687.1带传动

一、带传动的类型与特点P.168

1、带传动的组成和类型带传动的组成主动带轮传动带从动带轮带传动类型摩擦：V带、平带、圆形带等。

目前广泛使用V带传动，其传动功率是平带的3倍。啮合：同步齿形带（无滑动、不打滑，主用于高精、高速传动。）

P.168

2、带传动特点

（1）带具有弹性，能起缓冲、吸振的作用，传动平稳，噪音小。

（2）发生过载时，传动带会在轮上打滑，起到安全保护的作用（齿形带例外）。

（3）结构简单，成本低，无需润滑，维护方便，适用于中心距较大的传动。

（4）

带传动效率可达92%~93%。V带同步齿形带7.1带传动

一、带传动的类型与特点

（5）

摩擦带存在弹性滑动现象，不能保证准确的传动比（齿形带例外）；机构结构尺寸较大，带使用寿命短。

P.169

1、V带的结构和标准

构造：标准V带有包边V带、普通切边V带、有齿切边V带和低胶夹布切边V带四种形式。7.1带传动

二、V带与带轮潘存云教授研制帘布芯结构绳芯结构包布顶胶抗拉体底胶

包边V带是传动带的主要品种。V带的结构包边V带

P.169

1、V带的结构和标准

V带的基准长度：即带的中性层长度。7.1带传动

二、V带与带轮带的基准长度－－中性层长度标准V带是环形无接头的完整结构。V带的截面尺寸（摘自GB/T11544-97）(mm)P.140

V带的型号:Y、Z、A、B、C、D、EV带的横截面积越大，单根带传递的功率也越大。

1、V带的结构和标准

7.1带传动

二、V带与带轮

P.170

2.带轮的结构

7.1带传动

二、V带与带轮带轮轮槽的楔角φ应小于V带的楔角（40°），根据带轮直径，从小至大有实心式、腹板式、孔板式和轮辐式等具体结构。

P.170一般为灰铸铁，如HT200；

轻型带轮，可用铝合金或工程塑料；

高速时可用球铁或铸钢。

3.带轮的材料

7.1带传动

二、V带与带轮各种材料的带轮P.1717.1带传动

三、带传动的传动比

式中：n1、n2——的转速，r/min

d1、d2——主、从动轮的基准直径传动比：主动轮与从动轮的转速之比，用符号i表示。传动比的几种情况i＞1减速（常见）i＝1等速

i＜1增速带传动的传动比P.1717.1带传动

三、带传动的传动比例：某车床的电动机转速为1440主动带轮的基准直径为125mm，从动带轮的转速要求为804r/min，求从动带轮的基准直径为多少？

取标准值：解：

P.171带传动的主要失效形式是：超载打滑和疲劳撕裂。带的弹性滑动和打滑（同步带除外）

弹性滑动：可造成传动比不准确（减小），注意弹性滑动不可避免。

打滑：当带张紧过松，或超载下，出现打滑。此时主动轮仍在转，而从动轮停止转动，失去传动能力。

打滑的利弊：打滑失去传动能力，但也有过载保护作用。7.1带传动

四、带传动的失效形式带的疲劳破坏

带承受交变应力，在长期工作下易出现疲劳断裂（撕裂）破坏，成为带传动的主要形式，带因打滑失也失去传动能力。还的

P.1717.1带传动

五、带传动的维护与安装带的松边与紧边

预紧力带以一定的张紧力套在带轮上，静止时带轮两边相等的拉力。

当负载转动时，由于带与带轮接触面摩擦力的作用，带绕上主动轮的一边被拉紧，称为紧边，另一边被放松，称为松边。为防止削弱带轮包角，一般把松边放在上边。带的松边与紧边1.带传动的张紧与安装（1）带传动的张紧

张紧目的：带传动－摩擦力－带初拉力；

带变形松驰失去传动能力；张紧力过大过小都不好。P.171张紧方法：有定期张紧、自动张紧；调整中心距、张紧轮。

1）调整中心距法

水平传动

垂直传动

自动张紧装置

定期张紧装置

定期张紧装置7.1带传动

五、带传动的维护与安装1.带传动的张紧与安装

P.172（1）带传动的张紧2）张紧轮法

注意：1）V带不能反向弯曲，否则很快疲劳破坏。

（平带可以任意方向弯曲）。

2）V带张紧轮应安装在松边靠近大带轮的内侧。

（平带张紧轮应安装在松边靠近小带轮的外侧）。7.1带传动

五、带传动的维护与安装注意对比V带和平带张紧方法的不同。

正确的安装和维护应注意以下几点：

2）平行轴传动时各带轮的轴线必须保持规定的平行度。

主、从动带轮的轮槽要对齐。

1）套装带时不得强行撬入。应先将中心距缩小，将带套在带轮上，再逐渐调大中心距拉紧带，直至张紧。

张紧力的检查：如图所示。P.1727.1带传动

五、带传动的维护与安装1.带传动的张紧与安装（2）带传动的安装与维护

正确的安装和维护应注意以下几点：P.1737.1带传动

五、带传动的维护与安装1.带传动的张紧与安装（2）带传动的安装与维护

3）对带传动应定期检查及时调整，发现损坏的V带应及时更换，新旧带、普通V带和窄V带、不同规格的V带均不能混合使用。P.1737.1带传动

五、带传动的维护与安装1.带传动的张紧与安装（2）带传动的安装与维护

4）V带断面在轮槽中应有正确的位置：V带外缘应与轮外缘平齐。

1）带传动装置必须安装安全防护罩，发现意外要立即停车检查。

2）套装带时不得直接用手去拨入，以防夹伤手。

3）带轮在轴端应有固定装置，防止带轮脱轴。2.带传动的安全与防护P.1737.1带传动

五、带传动的维护与安装P.1737.1带传动

课堂练习一、填空题1.带传动是由_________和__________组成传递运动和动力的机械传动装置。2.按带的截面形状分，有__________带、__________带、__________带和__________带等几种；按传动性质又可分为__________带传动和__________带传动两大类。3.带传动是利用带作为中间挠性件，依靠带与带轮间的__________或__________来传递运动和动力的。4.过载时，带将沿着带轮产生全面滑动，这种现象称为__________；因带的弹性伸长及带两边拉力差引起的带与带轮的相对滑移现象称为__________；带传动的传动比不准确的主要原因是因为存在__________现象。5.带传动的传动比等于_________________________________的转速之比。6.带传动工作前应将带__________在带轮上，使带与带轮间产生__________，从而高产生摩擦力。7.带传动的主要失效形式有__________、__________和_____。传动带带轮平V同步圆摩擦啮合啮合摩擦打滑弹性滑动弹性滑动主动轮与从动轮安装张紧疲劳破坏打滑过载P.1737.1带传动

课堂练习二、选择题1.考虑弹性滑动的影响带传动，主动轮的线速度V1，从动轮的线速度V2和带速V三者之间关系为__________A.V1=V2=VB.V1>V2>VC.V1>V>V2D.V2>V>V12.能保证准确传动比的带传动是__________传动。

A.平带B.V带C.圆带D.同步带3.带传动中，__________现象是不可以避免的。

A.打滑B.弹性滑动C.打滑或弹性滑动D.打滑和弹性滑动4.带传动中，产生弹性滑动的原因是__________A.预紧力不够B.松边和紧边拉力不等C.带绕过带轮有离心力D.带和带轮间摩擦力不够5.带传动中，i≠1打滑主要发生在__________上。A.主动轮B.从动轮C.小带轮D.大带轮6.带传动主要失效形式是__________A.打滑B.带的磨损C.带的静载荷拉断D.打滑和疲劳破坏7.机床传动中，高速级使用带传动的原因是__________A.能获得大的传动比B.制造安装方便C．传动平稳D．传递功率大CDBBCDCP.1737.1带传动

课堂练习三、计算题已知一带传动，主动轮直径为D1=200mm,传递功率为5kW，从动轮转速n2=400r/min,=2,不考虑弹性滑动的影响，试计算：主动轮转速n1为多少？解：

1.

链传动的组成P.173

组成：链传动是两个或多个链轮之间用链条作为挠性件的啮合传动。常用的链传动通常由主、从动链轮和链条组成，7.2链传动

一、链传动的组成、结构与特点主动链轮链条从动链轮

P.1737.2链传动

一、链传动的组成、结构与特点

2.

链条的结构滚子链是由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成内、外链节，依次链接而成。也称为套筒滚子链，如自行车链传动。链的接头

偶数节：开口销或弹性锁片；

奇数节：过渡链节。

P.1747.2链传动

一、链传动的组成、结构与特点

2.

链条的结构套筒滚子链结构（动画）P.174

与摩擦带传动和齿轮传动相比：

优点：无弹性滑动与打滑，平均传动比准确，机械效率较高、预紧力小，因此对轴上的径向压力小，结构紧凑；链传动中心距适应范围大，链寿命比带长，能在高温，甚至在可燃气氛下、有油污及腐蚀环境下工作。

缺点：瞬时传动比不恒定，传动不平稳；工作时有冲击、噪声；链节易磨损而使链条伸长，从而使链造成跳齿，甚至脱链，不宜在载荷变化大和急速反转的传动中应用。链传动是一种挠性的啮合传动，是重要的基础传动。

3.

链传动的特点7.2链传动

一、链传动的组成、结构与特点

链传动的类型

P.174链传动的类型：

起重链多用于港口等起重机械。

牵引链多用于矿山、建筑等行业。

传动链多用于自行车、摩托车等交通机械。7.2链传动

一、链传动的组成、结构与特点知识拓展链传动应用：主要应用于潮湿、高温、油气、粉尘等条件恶劣、要求结构紧凑的场合。如矿山机械、工程机械、建筑机械、农业机械、起重机械、轻便交通机械等。P.175

式中：n1、n2——的转速，r/min

z1、z2——主、从动轮的齿数链传动的传动比7.2链传动

二、链传动的传动比n1z1n2z2例：自行车的大链轮齿数为Z1=46齿，小链轮的齿数为Z2=18齿，车轮的直径为660mm，求踩动大链轮一圈时，自行车前进了多少距离？

解：由传动计算公式得,从动轮转速自行车前进距离

（1）两轴线应平行两链轮的回转平面应在同一平面内，且只能垂直布置，不能水平或倾斜布置。

P.176

1.

链传动的合理布置

7.2链传动

三、链传动的安装与维护

（2）链传动应使紧边在上，松边在下。用调整中心距或加张紧轮的办法防止松边的垂度过大。

（3）两链轮中心线最好是水平布置，或与水平面的夹角不大于45°，以防脱链。不满足以上条件应加装张紧轮。

（4）离地高不足2m的链传动应加装防护罩。链传动松边在下

链传动的失效形式是链的磨损变松。

链传动的维护主要就是链的润滑。润滑方式主要有刷油、喷油、浸油、泵油等方式。

P.176

2.

链传动的维护7.2链传动

三、链传动的安装与维护

P.1777.2链传动

三、链传动的安装与维护链传动张紧的目的是减少链的垂度，防止脱链。

链传动的张紧方法主要有：调整中心距、利用张紧轮、去掉1～2个链节等方法。

3.

链传动的张紧

链号－排数－链节数标准编号

例如：08A－1－88GB/T1243－1997，表示A系列、8号链、节距12.7mm、单排、88节的滚子链。

P.177

滚子链是标准件，标记为A系列滚子链主要参数7.2链传动

链传动的标记识标记识参数P.1777.2链传动

课堂练习一、填空题1．链传动是通过

将具有特殊齿形的主动链轮的

和

传递到从动链轮的一种传动方式。2．链传动与带传动相比，无

和

现象，

准确，效率

。3．链传动传递功率

，相同工况下的传动尺寸

。4．链传动能在

、

、

、

等恶劣环境中工作。5．链传动仅能用于两

轴间的传动。6．链传动成本

，传动平稳性

。7．链传动多用在不宜用

和

，且两轴

、距离

、功率

、平均传动比

的场合。8．套筒滚子链中，内链板与套筒，外链板与销轴都用

连接。销轴与套筒，滚子与套筒之间都用

连接的9．套筒滚子链接头有三种式，当链节为偶数时，内外链板采用

或

将销轴固定,当链节为奇数

时，就必须采用

.

10．链传动和带传动比较，链传动能保证准确的

传动比，传递功率

，作用在轴和轴承上的

较小。链条运动动力弹性滑动打滑平均传动比较高大小高温潮湿污染粉尘平行低较差带传动齿轮传动平行较远较大准确过盈间隙开口销弹性锁片过渡链节平均较大压力P.1777.2链传动

课堂练习二、判断题1．链传动的平均传动比是常数，而瞬时转动比是变化的。（

1）2．链节数常取奇数（

0）3.水平安装的链传动中,紧边宜放在上面。（

1）4.张紧轮应设置在紧边。（0）5．当传递功率较大时，可采用多排链的链传动

（

1

）6.与带传动相比，链传动的传动效率较高（

1

）7.链传动可在高速，重载，高温条件下及尘土飞的不良环境中工作。（

1

）8.和带传动相比，链传动能保证准确的平均传动比，因此它特别适用于要求传动平稳的场合。（

0）

9．链传动和带传动一样，都有弹性滑动和打滑现象。（

0）10．链传动能保证准确的平均传动比，传动功率较大。（

1）P.1777.2链传动

课堂练习三、单项选择题1、链条的传动功率随链条的节距增大而（

）。A减小B不变C增大2，链条的节数宜采用（

）。

A、奇数B、偶数C、5的倍数D、10的倍数3，运输机中驱动输送带用（

）A传动链B起重链C牵引链D循环链4，自行车上的链条应属于（

）

Ａ牵引链

Ｂ起重链

Ｃ传动链

5、链传动和带传动相比，没有（

）中的特点。A平均传动比准确,工作可靠,效率高B过载时打滑,从而对后面传动装置有安全保护作用C能在高温、潮湿、多尘、有污染的环境中工作D能实现较远距离的平行轴之间旋转运动的传递6,与齿轮传动相比较，链传动的优点是()。A.传动效率高B.工作平稳，无噪声C.承载能力大D.能传递的中心距

7，在链传动中，当平均传动比为3、主动链轮齿数为18时，被动链轮的齿数为(

)。A、6

B、54

C、18

D、36

齿轮传动是依靠两轮轮齿之间直接接触的啮合传动。

齿轮传动应用极为广泛传动范围广，从钟表齿轮到大型传动，其尺寸和功率可以从极小到极大。P.1787.3齿轮传动

7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点P.178

1.齿轮传动的组成

组成：齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮和机架组成。

2.齿轮传动的类型齿轮传动种类繁多，以满足工程各类情况的广泛的需求。

2.齿轮传动的类型7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点P.178齿轮传动平行轴圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮外啮合传动内啮合齿轮齿条斜齿圆柱齿轮传动人字齿直齿圆锥斜齿圆锥曲齿圆锥相交轴圆锥齿轮传动交错轴齿轮传动蜗杆传动螺旋齿传动交错斜齿轮传动P.178

2.齿轮传动的类型平行轴圆柱齿轮传动（平面）直齿圆柱齿轮外啮合传动内啮合齿轮齿条斜齿圆柱齿轮传动人字齿7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点P.178

1.齿轮传动的类型齿轮传动（空间）直齿圆锥斜齿圆锥曲齿圆锥蜗杆传动螺旋齿传动交错斜齿轮传动相交轴圆锥齿轮传动交错轴齿轮传动7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点P.178

2.齿轮传动的类型

其它分类：低速、中速、高速

开式齿轮与闭式齿轮7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点

优点：

（1）同其它传动形式比较，能保证传动比恒定不变，传动准确、平稳；

（2）传动效率高，一般效率η＝0.96～0.99；工作可靠且寿命长。

（3）适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s；结构紧凑；

缺点：

（4）对制造及安装精度要求较高，成本较高；不适宜用于两轴间距离较大的传动。P.1783.齿轮机构的特点

7.3

齿轮传动

一、齿轮传动的组成、类型与特点P.180渐开线的形成7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

形成：动直线沿着一固定的圆作纯滚动时，此动直线上任一点K的运动轨迹CK称为渐开线，该圆称为渐开线的基圆，其半径以rb表示，直线称为渐开线的发生线。

渐开线齿轮——以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮。P.180渐开线的性质

2)渐开线上任一点的法线切于基圆。

4)基圆以内没有渐开线。1)发生线在基圆上滚过的线段长度KN等于基圆上被滚过的圆弧长度CN，即KN=

CN。

3)渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。基圆越小，渐开线越弯曲，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径为无穷大时，渐开线就变成一条直线。

5)渐开线上各点压力角不相等，基圆上压力角为零，越远离基圆，压力角越大。7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

（本页不要求）知识拓展

1．渐开线齿轮各部分名称P.1807.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

1．齿轮各部分名称

如图所示为一直齿圆柱齿轮的一部分，相邻两齿的空间称为齿间。

1）齿顶圆：齿顶所在的圆，用da和ra表示。2）齿根圆：齿根所在的圆，用df和rf表示。

3）分度圆：计算基准圆，用d和r表示。P.1807.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

1．齿轮各部分名称

P.1803）齿厚：任意圆周上量得的齿轮两侧间的弧长，用sk表示。4）齿槽宽：任意圆周上量得的相邻两齿齿廓间的弧长，用ek表示。

6）齿距：任意圆周上量得的相邻两齿同侧齿廓间的弧长，用pk表示。分度圆上齿距p

p

=

s

+

e

分度圆上齿距可以反映一个齿轮轮齿的大小（粗细）及强度，但计算不便，后面用模数来表达。

7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

1．齿轮各部分名称P.180

10）顶隙：C一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根在连心线上的径向间隙。

8）齿根高：介于分度圆与齿根圆之间的轮齿部分的径向高度，用hf表示。9）齿全高：齿顶圆与齿根圆之间的轮齿部分的径向高度，用h表示。

7）齿顶高：介于分度圆与齿顶圆之间的轮齿部分的径向高度，用ha表示。

11）中心距：一对齿轮啮合时两齿轮轴线间的距离。7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

2．直齿圆柱齿轮的基本参数

齿数z、模数m、压力角α、齿顶高系数、顶隙系数。P.181

1）模数m

在分度圆上，分度圆直径d与齿距p、齿距z之间的关系：因为π为无理数，导致分度圆直径的计算值也为无理数，不便计算。为此，引入模数的概念：规定p/π

的比值为简单的有理数m。

这样，分度圆直径7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮模数,单位为mm,国标规定数值如下：

2．直齿圆柱齿轮的基本参数

1）模数m

齿轮模数的意义：

P.1817.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮模数不同，轮齿大小不同

模数是齿轮传动的重要参数之一。由可知，m与p成正比，因此齿轮模数实质上代表了齿距的大小，也就能反映出齿轮轮齿的大小和轮齿的强度。

由于模数能代表轮齿的大小和强度，又是标准值，这样齿轮其它各部分尺寸计算公式大都可以表达为模数的倍数。

2．主要参数

齿数z、模数m、压力角α

2）压力角α

分度圆上压力角：齿轮齿廓曲线在分度圆位置点上，受力方向线与运动方向线所夹锐角α。国标规定，分度圆上

分度圆上压力角α的大小影响齿轮轮齿的形状，有的国家压力角不是20°，齿形也有差异。

在齿轮主要参数中，

都是模数m决定了轮齿的大小（强度），压力角α

决定了轮齿的形状。模数和压力角都是标准值。P.1827.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

3．齿轮传动的传动比及几何尺寸计算

（1）齿轮传动的传动比P.1827.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

式中：n1、n2——的转速，r/min

z1、z2——主、从动轮的齿数主动轮从动轮n1z1n2z2

3．齿轮传动的传动比及几何尺寸计算

（2）外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算

P.1827.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮标准齿轮：模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值的齿轮。

正常齿：＝1，＝0.25）；P.1827.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮P.1827.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮3．齿轮传动的传动比及几何尺寸计算

（2）外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算

标准中心距正确安装的渐开线齿轮，理论上应为无齿侧间隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆齿厚相等。标准齿轮正确安装时齿轮的分度圆与节圆重合，啮合角。P.183

一对外啮合齿轮标准安装时的标准中心距为

由于渐开线齿廓具有可分性，两轮中心距略大于正确安装中心距时仍能保持瞬时传动比恒定不变，但齿侧出现间隙，反转时会有冲击。7.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮P.1837.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮

例7－3已知一对标准直齿圆柱齿轮的m=3mm,z1=24,z2=71,α=20°,试求其几何尺寸。

解：

分析：本题涉及标准齿轮，已知条件充足，按教材表7－4中的公式计算。

例7－4已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，其大齿轮忆损坏，已知小z1=24，齿顶圆直径da1=130mm,两轮传动的标准中心距a=225mm,试计算这对齿轮的传动比和大齿轮的主要几何尺寸。

解：

分析：本题的关键是根据已知条件求出模数m，以及大齿轮的齿数，然后再用上述公式求出其它尺寸。

根据小齿轮的齿顶圆真径可求出模数m。

根据中心距公式可求出大齿轮的齿数。4．正确啮合条件

为保证齿轮传动时各对齿之间能平稳传递运动，在齿对交替过程中不发生干涉与冲击，必须符合正确啮合条件。（两轮轮齿的大小和齿形都应相同。）

一对渐开线齿轮的正确啮合条件为：

①两齿轮的模数必须相等；②两齿轮分度圆上的压力角必须相等。

即：m1

=

m2

=

m,α1

=

α2

=α这样，一对齿轮的传动比可写成P.1847.3

齿轮传动

二、渐开线齿轮1．直齿圆柱齿轮的受力分析P.1847.3

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三、圆柱齿轮的受力分析直齿圆柱齿轮的受力分析

如图所示，直齿圆柱齿轮沿齿廓的公法线方向受法向力Fn，可分解为圆周力Ft和径向力Fr。一对相互啮合的齿轮，主、从动轮上各对力互为作用与反作用力。

作用在从动轮上的圆周力是驱动力，作用在主动轮上的是阻力。2．斜齿圆柱齿轮的受力分析P.1847.3

齿轮传动

三、圆柱齿轮的受力分析斜齿圆柱齿轮的受力分析

如图所示，斜齿圆柱齿轮沿齿廓的公法线方向受法向力Fn，可分解为圆周力Ft和径向力Fr、轴向力Fx。螺旋角β越大，轴向力Fx也越大。

作用在从动轮上的圆周力是驱动力，作用在主动轮上的是阻力。

1.齿轮的结构齿轮轴实体齿轮腹板式齿轮轮辐式齿轮齿轮轴：用于直径较小的齿轮，此时齿轮与轴做成一体。实体齿轮：用于直径

的齿轮。腹板式齿轮：用于直径

的齿轮。轮幅式齿轮：用于直径

的齿轮。P.1857.3

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四、圆柱齿轮的结构及材料

2.常用齿轮材料锻钢：用中碳钢锻造，力学性能好，，如：45、40Cr等。铸钢：用于形状复杂的大直径直径齿轮。

的齿轮，。铸铁：用于低速、轻载的开式齿轮传动中。如：HT200其它材料：用于有特殊要求的齿轮。如工程塑料、铝合金、铜合金等。P.1867.3

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四、圆柱齿轮的结构及材料P.1867.3

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拓展渐开线齿轮的切削加工与根切现象

齿轮加工的主要方法是切削加工法，其它还有通过铸造、模锻、冲压等方法来获得齿形。

（1）齿轮的切削加工方法齿轮切削加工法仿形法：在铣床上用齿轮铣刀成形加工齿形。

由于是逐齿分度加工，精度低，生产效率低；

仅适合单件修配或小批生产。展成法：在滚齿机或插齿机上对齿轮进行展成加工。

展成法加工精度高，生产效率也高；

适合齿轮的成批生产。知识拓展P.1867.3

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拓展渐开线齿轮的切削加工与根切现象P.1887.3

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拓展渐开线齿轮的切削加工与根切现象

（2）根切现象与最少齿数

根切现象：用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线超过理论啮合线极限点时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分。最少齿数：标准正常齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数，

（3）变位齿轮：若齿轮齿数少于17，有不准发生根切，可以采用变位齿轮。

变位方法有正变位和负变位两种。P.1887.3

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五、齿轮传动的失效形式

齿轮失效：主要是轮齿失效。

齿轮传动装置有开式与闭式之分，其失效形式有不同。齿轮失效形式疲劳折齿：长期工作下因疲劳突然折齿

（设报废年限）超载折齿：超载下折齿（不超载）

轮齿折断

闭式齿轮在长期工作下，在节线上(略偏齿根方向)因疲劳出现点蚀坑（麻点）；点蚀破坏,影响传动精度；（设报废年限）齿面点蚀

高速或低速润滑不良的重载齿轮，齿面在高温下易粘合撕裂，出现胶合破坏。齿面胶合齿面磨损不可避免，润滑良好下可减轻，开式齿轮易出现齿面磨损，看不到点蚀。齿面磨损低速重载、冲击、超载下，齿面发生不可恢复的塑性变形而失效。齿面塑性变形

齿轮失效：主要是轮齿失效。P.1897.3

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五、齿轮传动的失效形式P.1907.3

齿轮传动

拓展机械零件的表面强度知识拓展机械零件的表面强度在载荷的作用下，如果应力是在零件较浅的表层内产生，这种应力状态下的零件强度称为表面强度。

对于初始点接触或线接触的高副零件表面，（如齿轮副，凸轮副及滚动轴承等），在载荷作用下将产生弹性变形，接触表面层将出现很大的局部应力，称为接触应力。

两个零件的接触，应力具有大小相等，方向相反，对称分布及稍离接触区中线即迅速降低的特点，其最大值用σH表示。接触应力一般是变应力，在σH超过许用应力的情况下，接触表面首先产生细微疲劳裂纹。润滑充分时，润滑油进入裂纹内，形成高压油，促使裂纹随循环次数增加而逐渐扩展，致使该表面的金属呈小片状剥落下来形成麻点状小坑，造成疲劳点蚀失效。因此，零件的接触强度条件为：P.1917.3

齿轮传动

六、齿轮传动的精度

齿轮精度标准：GB/T10095.1。

齿轮精度等级：共13级，0级最高，常用中级精度6、7、8、9级，

齿轮精度的三个组成：Ⅰ组：表示传递运动准确性；Ⅱ组：表示传递运动平稳性：Ⅲ组：表示载荷分布的均匀性。齿轮侧隙：考虑齿轮热膨胀及贮油的要求，两轮齿侧应有“侧隙”。齿轮精度标注：（见教材）P.1917.3

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七、齿轮的装配与检测1.齿轮的装配

齿轮装配后的精度与齿轮加工精度和装配中的精度都有关。2.运动精度评价

检测齿轮径向跳动和端面跳动。3.接触精度的检查

用显示法检查齿轮接触精度。4.齿轮副侧隙的检测P.1937.3

齿轮传动

八、齿轮传动的润滑

齿轮传动润滑的作用：减轻磨损，提高承载能力，延长使用寿命。

润滑剂：润滑油。

润滑方法：

开式齿轮：人工定期加油。

闭式齿轮：润滑方式由圆周速度而定。

低速齿轮传动，用油池润滑。

高速齿轮传动。用喷射润滑。低速：油池润滑高速：喷射润滑a)直齿轮齿廓曲面b)斜齿轮齿廓曲面图6-2-8圆柱齿轮的形成1．斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成

与直齿轮相比，斜齿轮在宽度方向的齿向线倾斜了一个螺旋角，分度圆上的螺旋角为β。7.3

齿轮传动

拓展、斜齿圆柱齿轮传动（不要求）P.193

（1）法面参数与端面参数

法面是指垂直于轮齿螺旋线方向的平面。轮齿的法面齿形与刀具齿形相同，故国标规定法面参数（mn,

αn）为标准值。

端面是指垂直于轴线的平面。端面齿形与直齿轮相同，故可以采用直齿轮的几何尺寸计算公式计算斜齿轮的几何尺寸。应注意：端面参数有（mt,α

t）。

斜齿轮的旋向有左旋、右旋之分。分度圆柱展开面斜齿圆柱齿轮的旋向

2.斜齿轮的基本参数7.3

齿轮传动

拓展、斜齿圆柱齿轮传动（不要求）P.193

（2）斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件

一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为

2.斜齿轮的基本参数3.斜齿圆柱齿轮传动的主要特点（与直齿轮相比）

优点：啮合性能好；重合度大；结构紧凑；

缺点：运转时产生附加轴向推力。

用途：与直齿圆柱齿轮传动相比，斜齿圆柱齿轮传动主要用于高速、重载、高精等重要场合。7.3

齿轮传动

拓展、斜齿圆柱齿轮传动（不要求）P.193

外啮合标准斜齿圆柱齿轮各部分的几何尺寸4.外啮合斜齿圆柱齿轮各部分尺寸7.3

齿轮传动

拓展、斜齿圆柱齿轮传动（不要求）P.193

圆锥齿轮的基本尺寸1.直齿圆锥齿轮传动几何尺寸

圆锥齿轮：轮齿分布在圆锥面上。

两轴夹角Σ，大多情况下Σ＝90°7.3

齿轮传动

拓展、圆锥齿轮传动（不要求）P.193

渐开线锥齿轮的几何尺寸计算1.直齿圆锥齿轮传动几何尺寸两轮传动比：7.3

齿轮传动

拓展、圆锥齿轮传动（不要求）P.193

背锥及当量齿数

2.背锥与当量齿数7.3

齿轮传动

拓展、圆锥齿轮传动（不要求）P.193一

、判断题7.3

齿轮传动

课堂练习(一)1.齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。（

）2.标准直齿圆柱齿轮的端面齿厚s与端面槽宽e相等。（

）3.一般齿轮材料多为锻钢。（

）4.齿轮传动是靠轮齿的直接啮合来传递运动和动力的。（

）5.齿轮传动不受任何条件约束，可以选择任何数量的齿数。（

）6.开式齿轮传动的主要失效形式是齿面塑性变形。（

）7.目前最常用的齿廓曲线是渐开线。（

）8.模数相同、压力角相同、但齿数不同的两个齿轮，可以使用同一把齿轮刀具进行加工。（

）P.193二

、选择题7.3

齿轮传动

课堂练习(一)1.图所示标准直齿圆柱齿轮的齿数为_______。

A、