07机械设计基础-齿轮传动VIP

7.1齿轮传动的特点和分类7.2齿廓啮合的基本定律7.3渐开线齿廓7.4渐开线标准圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算7.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动7.6渐开线齿轮的加工方法,第7章齿轮传动,7.7齿轮常见的失效形式与材料的选择7.8渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算7.9平行轴标准斜齿圆柱齿轮传动7.10直齿圆锥齿轮传动7.11齿轮的结构、精度及润滑7.12标准齿轮传动的设计计算,（一）教学要求1、了解齿轮传动特点、分类及应用2、掌握齿廓啮合基本定律、渐开线性质、渐开线齿廓的啮合特性3、掌握标准圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算，熟悉齿轮正确啮合条件和连续传动条件4、熟悉轮齿主要失效形式，了解常用齿轮材料及热处理方法5、掌握直齿（斜齿）圆柱齿轮传动的强度计算及主要参数选择,（二）教学的重点与难点1、轮齿主要几何尺寸的计算2、齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算3、齿轮传动的设计计算,7.1齿轮传动的特点和分类,齿轮传动：用于传递任意两轴间的运动和动力。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105kW，是现代机械中应用最广的一种机械传动。,齿轮传动与其它传动相比主要有以下优点：传递动力大、效率高；寿命长，工作平稳，可靠性高；能保证恒定的传动比，能传递两轴间任意夹角的运动。齿轮传动与其它传动相比主要缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作轴间距离过大的传动。,1.齿轮传动的特点,2.齿轮传动的分类,齿轮传动按工作条件不同分：,1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，称开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。,2）闭式传动汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。,按齿面硬度分：,1）软齿面齿轮传动轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC；2）硬齿面齿轮传动轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。,1）渐开线齿轮2）圆弧齿轮3）摆线齿轮,按轮齿齿廓曲线的不同分为,7.2齿廓啮合的基本定律,传动比：主动齿轮与从动齿轮的转速之比或角速度之比。,O1O2定值P定点,齿轮传动的基本要求之一是如何保证传动准确，即要求在传动过程中，其瞬时角速度（或传动比）必须恒定不变否则当主动轮以等角速度回转时，从动轮的角速度为变数，因而产生惯性力，影响轮齿的强度，使其过早破坏，同时也引起振动，影响其工作精度,齿廓啮合的基本定律：不论两齿轮的齿廓在何位置接触，过接触点所作公法线N1N2皆通过连心线O1O2上的定点P，则传动比为定值。,点P称为节点，以O1P和O2P为半径所作的两个相切的圆，称为两齿轮的节圆，r1、r2为两节圆半径。,一条直线沿一个半径为rb的圆周作纯滚动，该直线上任一点k的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。,7.3渐开线齿廓,7.3.1渐开线的形成,7.3.2渐开线的性质,（3）B点为渐开线上K点的曲率中心，BK为渐开线在K点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越小。（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线。性质四（5）基圆内无渐开线。,7.3.3渐开线方程,压力角K：渐开线齿廓上K点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。,渐开线上任一点K的位置可以用向径rk和展角k来表示。,齿廓上各点压力角是变化的，离基圆越远，向径rk越大，压力角越大。,7.3.4渐开线齿廓的啮合特点,1.中心距可分性,齿轮一经加工完毕，基圆大小就确定了，安装中心距略有变化，不会改变传动比的大小，称渐开线齿廓中心距的可分性。,齿廓间正压力方向为接触点公法线方向，由于公法线与啮合线重合且位置不变，所以齿廓间正压力方向也不会改变。当齿轮传递的转矩为常数时，正压力的大小也不变。这对于提高齿轮传动的平稳性是极为有利的。,2.啮合角不变,如图所示，过节点作两节圆的公切线与啮合线的夹角称为啮合角。啮合角在数值上等于渐开线在节圆上的压力角。显然，啮合角是一个常数。,3.齿廓间存在相对滑动,一对齿廓在节点以外的其它点啮合，由于两齿廓在接触点的线速度不等，齿廓间将产生相对滑动，引起齿面磨损。,7.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸,以同一基圆上产生的两条相反的渐开线为齿轮的齿廓，即为渐开线齿轮。,7.4.1外齿轮各部分名称及符号,（1）齿数：齿轮圆周上均匀分布的轮齿总数，用z表示。（2）齿顶圆：过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆,其直径和半径分别用da和ra表示。（3）齿根圆：过轮齿根部所作的圆称为齿根圆,其直径和半径分别用df和rf表示。,外齿轮各部分名称及符号,（4）齿厚：任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长，用sk表示；（5）齿槽宽：在直径为dk的圆周上,相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示。（6）齿距：在直径为dk的圆周上,相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距，用pk表示。显然，pksk+ek。,在直径为dk的圆周长为pkz，同时又等于dk，即pkz=dk，则dk=pkz/，令mk=pk/，称为该圆上的模数。为了便于设计、制造及互换使用，将齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的齿廓压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径用d表示。分度圆上的压力角取标准压力角20。分度圆上的齿距用p表示，p与的比值称为分度圆上的模数，简称模数，用m()表示，即m=p/m越大，p越大，轮齿的尺寸也越大，齿轮承受载荷的能力也越高。,(7)分度圆:,（8）齿顶高齿顶圆和分度圆间的径向距离,用ha表示。ha=ha*m（ha*齿顶高系数）（9）齿根高分度圆和齿根圆间的径向距离,用hf表示。hf=(ha*+c*)m（c*顶隙系数）我国标准规定：正常齿制ha*=1，c*=0.25短齿制ha*=0.8，c*=0.3(10)齿高齿顶圆和齿根圆间的径向距离,用h表示。显然h=ha+hf=(2ha*+c*)m(11)齿轮宽度：沿齿轮轴线的长度,用b表示。,7.4.2标准直齿外圆柱齿轮基本参数及几何尺寸计算,d=mzda=d+2ha=(z+2ha*)mdf=d-2hf=(z-2ha*-2c*)mdb=dcos,ha=ha*mhf=(ha*+c*)mh=ha+hf=(2ha*+c*)mP=mS=e=m/2,1、外齿轮几何尺寸计算,1.齿廓是内凹的。2.分度圆大于齿顶圆，齿根圆大于分度圆。,内齿轮与外齿轮的不同点：,da=d+2ha=(z+2ha*)mdf=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m,其它尺寸的计算与外齿轮相同。,2、内齿轮几何尺寸计算,、齿条,1.齿条齿廓上各点的压力角相等，其大小等于齿廓的倾斜角（取标准值20o)，通称为齿形角。2.无论在中线上或与其平行的其它直线上，其齿距都相等。,7.5.1渐开线齿轮正确啮合条件,为了保证前后两对齿轮能在啮合线上同时接触而又不产生干涉，则必须使两轮的相邻两齿同侧齿廓沿啮合线上距离K1K2（法向齿距）相等。由渐开线性质可知，法向齿距与基圆齿距相等，所以Pb1=Pb2。,7.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动,正确啮合传动条件,因为,所以,正确啮合条件,传动比可改写成,啮合过程：,起始啮合点：在啮合线上从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2。终止啮合点：在啮合线N1N2上主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1。B1B2实际啮合线N1N2理论啮合线段N1、N2理论极限啮合点B1、B2实际极限啮合点,7.5.2渐开线齿轮传动的重合度,一对具有渐开线齿廓齿轮的啮合传动，是依靠主动齿轮的齿廓推动从动齿轮的齿廓来实现的。,连续传动条件:,为了使齿轮传动连续，必须保证前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿就应进入啮合。为了满足连续传动要求，前一对轮齿齿廓到达啮合终点B1时，尚未脱离啮合时，后一对轮齿至少必须开始在B2点啮合，此时线段B1B2恰好等于Pb。所以，连续传动的条件：B1B2Pb,连续传动条件:,重合度：B1B2与Pb的比值，用表示。,故连续传动条件为：,B1B2Pb1,表示了同时参与啮合轮齿的对数，越大，同时参与啮合轮齿的对数越多，传动越平稳。因此，是衡量齿轮传动质量的指标之一。,7.5.3渐开线齿轮的无侧隙啮合,一对齿轮传动时，齿轮节圆上的齿厚与齿槽宽之差称为齿侧间隙。一对相互啮合的标准齿轮，其模数相等，故两轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等，因此，当分度圆与节圆重合时，可满足无齿侧间隙的条件。这种安装称为标准安装。标准安装时的中心距称为标准中心距。,1、外啮合传动,1）标准安装,顶隙,标准中心距：,能实现无侧隙啮合,内啮合传动标准中心距：,2）非标准安装(a只有增大),由图可知：,有侧隙,2、齿轮齿条啮合,齿轮齿条啮合，相当于齿轮的节圆与齿条的节线作纯滚动。当采用标准安装时，齿条的节线与齿轮的分度圆相切，此时，当齿条远离或靠近齿轮时，由于齿条的齿廓是直线，所以啮合线位置不变，啮合角不变，节点位置不变，所以不管是否为标准安装，齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合，啮合角恒等于压力角。但只有在标准安装时，齿条的分度线才与节线重合。,7.6渐开线齿轮的加工方法,7.6.1仿形法,仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过3600/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。,1、加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓形状与m、z、有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮，故齿形通常是近似的。表中列出了1-8号圆盘铣刀加工齿轮的齿数范围。,2、加工不连续，生产效率低，不宜用于批量生产。,这种方法适用于单件生产而且精度要求不高的齿轮加工。,仿形法特点：,7.6.2.范成法,范成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：（1）齿轮插刀是一个齿廓为刀刃的外齿轮；（2）齿条插刀是一个齿廓为刀刃的齿条；（3）齿轮滚刀像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连续加工，生产率高。,齿轮插刀,齿条插刀,齿轮滚刀,用范成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带来了很大的方便，因此范成法得到了广泛的应用。,1.根切现象,用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。,7.6.3渐开线齿廓的根切现象与最少齿数,根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。,如图所示为齿条插刀加工标准外齿轮的情况，齿条插刀的分度线与齿轮的分度圆相切。要使被切齿轮不产生根切，刀具的齿顶线不得超过极限啮合点N。,2.标准外啮合齿轮不根切的最少齿数,被切齿轮的模数和压力角与刀具的相同，所以是否会产生根切取决于被切齿轮齿数的多少。,齿轮不发生根切的最少齿数,1、正常齿制齿轮,不发生根切的最少齿数,2、短齿制齿轮,不发生根切的最少齿数,前面讨论的都是渐开线标准齿轮，它们设计计算简单，互换性好。但标准齿轮传动仍存在着一些局限性：(1)受根切限制，齿数不少于Zmin，使传动结构不紧凑；（2）不适合于安装中心距a不等于标准中心距a的场合。当aa时，虽然可以安装，但会产生过大侧隙而引起冲击振动，影响传动平稳性；（3）一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。,7.6.4变位齿轮传动,为了改善齿轮传动的性能，出现了变位齿轮。如图所示，当齿条插刀齿顶线超过极限啮合点N1，切出来的齿轮发生根切。若将齿条插刀远离轮心O1一段距离（xm），齿顶线不再超过极限点N1，则切出来的齿轮不会发生根切，但此时齿条的分度线与齿轮的分度圆不再相切。,变位齿轮,标准齿轮,1.变位齿轮,这种改变刀具与齿坯相对位置后切制出来的齿轮称为变位齿轮，刀具移动的距离xm称为变位量，x称为变位系数。刀具远离轮心的变位称为正变位，此时x0；刀具移近轮心的变位称为负变位，此时x350HBS）或铸铁齿轮由于抗点蚀能力较高，轮齿折断的可能性较大，故可按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算，按齿面接触疲劳强度校核。,（1）闭式齿轮传动,1）软齿面齿轮（HB350HBS）主要失效形式是齿面点蚀，故可按齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度校核。,7.8直齿圆柱齿轮传动的设计,（2）开式齿轮传动,齿面磨损为其主要失效形式，通常按照齿根弯曲疲劳强度进行设计，确定齿轮的模数，考虑磨损因素，再将模数增大10%-20%，无需校核接触强度。,7.8.轮齿的受力分析,圆周力径向力法向力,齿轮啮合传动时，若忽略轮齿间的摩擦，则轮齿间存在着沿着法线方向的作用力，称为法向压力，用Fn表示，又称名义载荷。Fn可以分解为两个力：圆周力Ft和径向力Fr,式中：d1主动齿轮的分度圆直径，单位为mm；T1主动齿轮传递的名义转矩，单位为Nmm。如果主动轮传递功率为P1(kW),转速为n1(r/min),则,分度圆上的压力角,=20。,力的方向判定:作用在主动轮和从动轮上的各对分力等值反向。主动轮上的切向力Ft1为工作阻力,其方向与其回转方向相反；从动轮上的切向力Ft2为驱动力,与其回转方向相同。两轮的径向力Fr1和Fr2分别指向各自的轮心。,直齿圆柱齿轮的受力分析,Fnc=KFn,7.8.轮齿的计算载荷,齿轮传动在工作时，由于原动机和工作机的工作特性不同，会产生附加的动载荷。齿轮、轴、轴承的加工、安装误差及弹性变形会引起载荷集中，使实际载荷增加。考虑各种实际情况，通常用计算载荷Fnc取代名义载荷Fn，即,K载荷系数，查手册Fn名义载荷,齿面接触线上的法向载荷Fn,7.8.齿面接触疲劳强度计算,齿面接触疲劳强度计算是为防止齿面发生疲劳点蚀的一种计算方法，因为点蚀往往发生在节线附近，所以计算准则为：保证节线处的接触应力小于或等于许用接触应力。对于标准直齿圆柱齿轮传动，其齿面接触疲劳强度的校核公式为：,(Mpa),齿面接触强度的设计公式为：,若两齿轮材料都选用钢时，可得一对钢齿轮的齿面接触强度的校核公式和设计公式分别为：,设计公式,K载荷系数；T1小齿轮传递的转矩（N）；u大齿轮齿数与小齿轮齿数之比；b齿轮宽度（）；d1小齿轮的分度圆直径（）“+”用于外啮合，“”用于内啮合；,校核公式,齿宽系数，,一对齿轮工作时，由于两齿轮工作齿面上受的法向力Fnl和Fn2大小相等，所以两齿面上产生的接触应力也相等。但两齿轮的材料和热处理一般并不相同，因而它们的许用应力也不一定相等。在进行接触强度计算时，应取较小的许用接触应力代入计算公式。,注意：,7.8.齿根弯曲疲劳强度计算,轮齿的弯曲强度校核公式为,将齿宽系数,代入上式，得弯曲强度的设计公式,7.9斜齿圆柱齿轮传动,7.9.1齿廓曲面的形成及其啮合特点,当发生面沿基圆柱作纯滚动时，它上面的一条与基圆柱母线平行的直线KK在空间所走过的轨迹即为渐开线曲面，称为直齿轮的齿廓曲面。,1.齿廓曲面的形成,（1）直齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成,渐开线的形成：当发生线在基圆上作纯滚动时，发生线上任意一点所形成的轨迹。,斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成如图所示，当发生面沿基圆柱作纯滚动时，其上与母线成一倾斜角b的斜直线KK在空间所走过的轨迹为渐开线螺旋面，该螺旋面即为斜齿圆柱齿轮齿廓曲面，b称为基圆柱上的螺旋角。,（2）斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成,2.啮合特点,直齿圆柱齿轮啮合时，齿面的接触线均平行于齿轮轴线。整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下。因此传动的平稳性较差，易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中。斜齿圆柱齿轮啮合时，斜齿轮的齿廓是逐渐进入、脱离啮合的。斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短直至脱离，载荷不是突然加上或卸下的，因此斜齿轮工作较平稳，适用于高速和重载的传动中。,齿面,7.9.2斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算,斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数为标准值。,1.螺旋角,螺旋角：在斜齿轮分度圆柱面上螺旋线展开所成的直线与轴线的夹角即为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。,b斜齿轮在基圆圆柱上的螺旋角,螺旋线的导程Ps:螺旋线绕一周时沿轴线方向前进的距离。,所以，,又因为,2.模数,端面齿距,法面齿距,所以,3.压力角,因为,故,4.齿顶高系数与顶隙系数,斜齿轮的齿顶高和齿根高不论从端面还是从法面来看都是相等的，即,所以,5.斜齿轮的几何尺寸计算,7.9.3斜齿圆柱齿轮正确啮合条件和重合度,1.正确啮合条件,1）两斜齿轮的法面模数相等2）两斜齿轮的法面压力角相等3）两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反,2.斜齿轮传动的重合度,斜齿轮传动的重合度,端面重合度，其值等于与斜齿轮端面齿廓相同的直齿轮传动的重合度。,纵向重合度，即轮齿倾斜而产生的附加重合度。,由上可知，斜齿轮的重合度大于直齿轮，所以传动平稳。,7.9.4斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和最少齿数,当量齿轮：过斜齿轮分度圆柱齿廓上的任一点C作齿的法面，该法面与分度圆柱面的交线为一椭圆，以椭圆在C点的曲率半径为分度圆半径，以斜齿轮的法面模数为模数，压力角为标准压力角作一直齿圆柱齿轮，其齿形与斜齿轮的法面齿形最接近。这个齿轮称斜齿轮的当量齿轮，齿数ZV称当量齿数。,当量齿数:,标准斜齿轮不产生根切的最小齿数：,1.轮齿的受力分析,7.9.5斜齿圆柱齿轮的强度计算,力的大小,圆周力：,轴向力：,径向力：,圆周力Ft：主动轮上所受的圆周力是阻力，与转向相反；从动轮上所受的圆周力是驱动力，与转向相同。,径向力Fr：指向各自的轮心,力的方向,轴向力Fa：主动轮上的轴向力方向根据左右手螺旋定则判断,根据主动轮轮齿的齿向（左旋或右旋）伸左手或右手，四指沿着主动轮的转向握住轴线，大拇指所指即为主动轮所受的Fa1的方向，Fa2与Fa1方向相反。,注意：作用于从动轮上的轴向力方向可根据作用力与反作用力原理来判断,2.斜齿圆柱齿轮传动的强度计算,（1）齿面接触疲劳强度计算,接触疲劳强度校核公式:,设计公式：,在受力等条件相同的情况下，斜齿轮的接触应力减小，故斜齿轮传动的接触强度高于直齿轮。,（2）齿根弯曲疲劳强度,校核公式：,设计公式：,YFs复合齿形系数，按当量齿数查表.,将计算所得的法面模数mn按标准模数圆整。,圆锥齿轮是用来传递空间两相交轴的运动和动力，其轮齿分布在截圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐变小。为计算和测量方便，通常取大端参数为标准值。一对圆锥齿轮两轴线间的夹角称为轴交角。一般机械中，多取90。,7.10直齿圆锥齿轮传动,7.10.1圆锥齿轮传动概述,圆锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲齿。直齿圆锥齿轮设计、制造、安装比较简便，应用广泛。,7.10.2直齿圆锥齿轮的基本参数,模数：参见国标，一般取m2mm,齿数：一般取Zmin20,压力角：国标规定为20,齿顶高系数与顶隙系数：正常齿制ha*=1，c*=0.2,直齿圆锥齿轮的正确啮合条件：两齿轮大端的模数和压力角相等，即,传动比：,当,7.10.3直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算,常用结构形式有：,1.齿轮轴：,当圆柱齿轮的齿根圆至键槽底部的距离X500mm时，可采用轮辐式结构。这种结构的齿轮常用铸钢或铸铁制造。,7.11.2圆柱齿轮的精度,在不同的工作条件下,齿轮传动一般有四个方面的要求:（1）传递运动准确，即在一转中传动比变化尽量小;（2）传动平稳，振动和噪音小，避免产生动载荷和冲击；（3）工作齿面接触良好，载荷分布均匀；（4）有足够的间隙。1.精度等级1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12共12级.,2.公差组：影响传动的准确性：影响传动的平稳性：影响载荷分布的均匀性3.精度等级的选择一般情况，三个公差组应选用相同的精度等级。但也允许根据不同的使用要求对三个公差组选用不同的精度等级。当对三个,公差组选用不同的精度等级时,组的精度可以高于或低于组的精度等级，但不得高过2级或低过1级；组的精度等级不得低于组的精度等级。4.齿轮副侧隙5.齿坯要求,齿轮传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就要发生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率，特别是高速传动，就更需要考虑齿轮的润滑。轮齿啮合面间加注润滑剂，可以避免金属直接接触，减少摩擦损失，还可以散热及防锈蚀。因此，对齿轮传动进行适当的润滑，可以大为改善齿轮的工作状况，且保持运转正常及预期的寿命。,7.11.3齿轮传动的润滑,齿轮传动的润滑方式,（1）开式及半开式齿轮传动，或速度较低的闭式齿轮传动，通常用人工周期性加油润滑，所用润滑剂为润滑油或润滑脂。,（2）通用闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮圆周速度大小而定。当齿轮圆周速度v12m/s时，应采用喷油润滑，即由油泵或中心油站以一定的压力供油，借喷嘴将润滑油喷到轮齿的啮合面上。当v25m/s时，喷嘴位于轮齿啮入边或啮出边均可；当v25m/s时，喷嘴应位于轮齿啮出的一边，以便借润滑油及时冷却刚啮合过的轮齿，同时亦对轮齿进行润滑。,7.12标准齿轮传动的设计计算,齿轮传动设计的主要内容是:选择齿轮材料和热处理方法、确定齿轮的主要参数、几何尺寸、结构形式和精度等级等,绘制齿轮工作图。,7.12.1主要参数的选择,1.传动比i对于一般齿轮传动,当传动比i8可采用单级传动；当i8时,宜采用多级传动,以免传动装置的外廓尺寸过大。直齿圆柱齿轮的传动比一般取i3,最大可达5；斜齿圆柱齿轮的传动比可大些,取i5,最大可达8。,2.齿数z一般取zzmin,以避免轮齿根切。在闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的弯曲强度总是足够的,因此齿数可取多些，以增大重合度，提高传动平稳性,改善传动质量,减少磨损,推荐取z1=2040。对于闭式硬齿面齿轮、开式齿轮和铸铁齿轮传动,应取较小齿数,以保证模数取值合理,提高轮齿的弯曲强度。,3.模数m(mn)设计时在保证弯曲强度的条件下取较小的模数,对于传递动力的齿轮其模数应保证m(mn)1.52mm,且计算出的模数应按标准模数圆整。,4.齿宽系数d齿宽系数d=b/d1,当d1一定时,增大齿宽系数必然增大齿宽,而轮齿越宽,载荷能力越高,但载荷沿齿宽分布的不均匀性增大,而使传动能力降低，因此,齿宽系数应选择适当。一般圆柱齿轮的齿宽系数可参考表选取。,5.螺旋角螺旋角太小会失去斜齿轮传动的优点；太大则齿轮的轴向力增大,且传动效率降低,从经济角度不可取。一般高速大功率传动的场合,应取大些；低速小功率传动的场合,应取小些。一般设计时常取=815,的计算值应精确到分()。,总结,1、齿轮传动特点及基本类型2、渐开线的形成、特性及渐开线齿廓的啮合特性3、渐开线标准齿轮的基本参数及几何尺寸的计算4、渐开线齿轮的正确啮合条件及连续传动条件5、渐开线齿轮的加工方法、根切及最小齿数6、渐开线齿轮的失效形式及设计准则7、渐开线齿轮的受力分析及强度计算8、渐开线齿轮的结构、精度及润滑9、渐开线齿轮传动的设计计算,1