中职教材《机械基础》齿轮传动PPT

任务目标1、了解齿轮传动的应用特点及其传动比的计算2、掌握标准直齿圆柱齿轮的基本参数、主要几何尺寸的计算及正确啮合条件3、能够正确配换标准直齿圆柱齿轮任务引入齿轮传动应用举例齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。

任务分析1、渐开线齿廓曲线是怎样形成的？有哪些性质？2、一对齿轮正确啮合条件是什么？知识链接一、渐开线标准直齿圆柱齿轮二、标准直齿圆柱齿轮的正确啮合三、齿轮副的连续传动条件四、齿轮传动的应用特点知识链接一、渐开线标准直齿圆柱齿轮1、渐开线齿廓的形成及性质

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。知识链接

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。知识链接1、发生线在基圆上滚过的线段长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、渐开线上各点的齿形角（压力角）不等

5、渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线渐开线齿廓的性质：

知识链接齿轮上各部分名称2、渐开线直齿圆柱齿轮的几何要素知识链接3、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数

标准齿轮的齿形角α

齿数z

模数m

齿顶高系数ha*

顶隙系数c*

知识链接（1）齿形角——在端平面上，过端面齿廓上任意点K的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角，用α表示。K点的齿形角为αK。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，K点离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角α=0°。

分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度方向与曲线在该点处的法线方向（即力的作用线方向）之间所夹锐角，也用α表示。知识链接（2）齿数z

一个齿轮的轮齿总数。（3）模数m

齿距p除以圆周率π所得的商，即m＝p/π。

模数已经标准化。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。知识链接（4）齿顶高系数ha*

对于标准齿轮，规定ha=ha*m

。ha*称为齿顶高系数。我国标准规定：正常齿ha*＝1。（5）顶隙系数c*

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抵触，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。

对于标准齿轮，规定c＝c*m

c*称为顶隙系数。我国标准规定：正常齿c*＝0.25。知识链接名称代号计算公式模数m通过计算或结构设计确定齿形角α标准齿轮为20°齿数z通过传动比计算确定分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径df

df=d-hf=m(z-2.5)基圆直径

dbdb=dcosα4、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算采用标准模数m，齿形角α=20°，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，端面齿厚s等于端面齿槽宽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。知识链接名称代号计算公式齿距pp=πm基圆齿距pbpb=pcosα=πmcosα齿厚ss=p/2=πm/2齿槽宽e

e=p/2=πm/2齿顶高haha=ha*m=m齿根高hfhf=(ha*+c*)m=1.25m齿高hh=ha+hf=2.25m齿宽bb=(6~10)m标准中心距

aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2知识链接二、标准直齿圆柱齿轮的正确啮合1、啮合方式标准直齿圆柱齿轮的啮合方式有外啮合和内啮合。知识链接

直齿圆柱内齿轮简介

直齿圆柱内齿轮

直齿圆柱内齿轮传动

知识链接与外齿轮相比，它有如下特点：内齿轮的直径大小关系为：df＞d＞da＞db。(2)内齿轮的齿廓是内凹的，它的齿厚和齿槽宽分别等于与其啮合的外齿轮的齿槽宽和齿厚。(3)内齿轮的几何尺寸：知识链接pb1=pb2

模数相等分度圆上的齿形角相等

2、正确啮合条件

知识链接三、齿轮副的连续传动条件

前一对轮齿尚未结束啮合，后继的一对轮齿已进入啮合状态。知识链接

齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数之反比。

n1、n2

——

主、从动轮的转速，r/minz1、z2

——

主、从动轮齿数四、齿轮传动的应用特点1、传动比任务实施一、计算从动轮的基本参数并判断是否满足正确啮合条件二、计算传动比三、计算主要几何尺寸知识小结1、齿轮传动2、渐开线3、标准直齿圆柱齿轮4、齿轮传动的正确啮合和连续传动条件课后思考齿轮传动和带传动、螺旋传动、链传动相比有什么优缺点？课后作业1、习题册模块三任务二

填空题、判断题、选择题、计算题、分析题全部名词解释第一小题2、找出几例生活中应用齿轮传动的实例。结束语本次课到此结束，谢谢大家！退笔如山未足珍，读书万卷始通神。君家自有元和脚，莫厌家鸡更问人。青年人要想成才，必须勤学苦读，博采众长。模块三链传动和齿轮传动任务3选择C6132车床变速箱中齿轮的材料任务目标1、了解齿轮轮齿的失效形式2、了解齿轮的常用材料3、能够正确选用齿轮的材料任务引入任务分析1、齿轮轮齿的失效形式有哪几种？2、防止失效的措施有哪些？知识链接

一、齿轮常见的失效形式二、齿轮常用材料知识链接一、齿轮轮齿常见的失效形式1、轮齿折断

一是因多次重复的弯曲应力和应力集中造成的疲劳折断；二是因短时过载或冲击载荷而造成的过载折断。开、闭式传动中均能发生。预防措施：限制危险截面的弯曲应力。选用合适的齿轮参数和几何尺寸。降低齿根处的应力集中。强化处理：喷丸、滚压处理。知识链接2、齿面点蚀

由于齿面的接触应力是交变的。应力经多次重复后，在节线附近靠近齿根部分的表面上，会出现若干小裂纹，封闭在裂纹中的润滑油，在压力作用下，产生楔挤作用而使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点状凹坑，称为齿面疲劳点蚀。点蚀是传动常见的失效形式。点蚀首先出现在节线附近。

开闭、式传动中均能发生。

预防措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；知识链接3、齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿面间产生摩擦磨损。严重时会因齿面减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。

主要发生在开式传动中。预防措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；采用清洁的润滑油。知识链接4、齿面胶合

高速重载或润滑不良的低速重载传动中。

预防措施：

限制齿面温度；

保证良好的润滑条件，使用抗胶合能力强的润滑油；

降低表面粗糙度。知识链接5、齿面塑性变形

开、闭式传动中均能发生。预防措施：合理的材料选择；提高硬度；采用黏度较高的润滑油。知识链接二、齿轮常用的材料为了保证齿轮工作的可靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料应具有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；齿芯应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷；良好的加工工艺性能及热处理性能，使之便于加工和提高其力学性能。最常用的齿轮材料是钢．此外还有铸铁及一些非金属材料等。

1、锻钢

2、铸钢

3、铸铁

4、非金属材料

任务实施

选用45钢经过正火或调制后再采用齿面表面淬火知识小结1、齿轮的五种失效形式2、齿轮材料课后思考开式、闭式齿轮传动中各以哪些失效形式为主？课后作业1、习题册模块三任务三

填空题、判断题全部

2、找出几例生活中齿轮轮齿失效的实例。结束语新诗句成相借问，闲来议尽共寻思。终今三十余年事，却说还同昨日时。本次课到此结束，谢谢大家！模块三链传动和齿轮传动任务4修复磨损的齿轮任务目标1、了解跟切现象和最少不跟切齿数2、了解变为齿轮3、了解渐开线齿轮的加工方法任务引入磨损的齿轮任务分析1、磨损的齿轮如何修复？2、修复后的齿轮与原齿轮相比有何特点？知识链接

一、齿轮的加工方法二、齿轮根切现象和最少不根切齿数三、变位齿轮知识链接一、齿轮的加工方法1、仿形法

知识链接盘状铣刀知识链接2、展成法（范成法）

展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

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。知识链接二、齿轮根切现象和最少不根切齿数1、根切现象根切的后果：①切掉部分齿廓；②削弱了齿根强度；③严重时，切掉部分渐开线齿廓，降低重合度。知识链接2、最少不根齿数

知识链接三、变位齿轮标准齿轮传动仍存在着一些局限性：

(1)受根切限制，齿数不得少于Zmin，使传动结构不够紧凑；（2）不适合于安装中心距a’不等于标准中心距a的场合。当a’<a时无法安装，当a’>a时，虽然可以安装，但会产生过大的侧隙而引起冲击振动，影响传动的平稳性；（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。在加工时通过改变齿条工具于齿坯相对位置而展成加工出来的齿轮称为变位齿轮，变位齿轮是非标准齿轮。可分为负变位齿轮和正变位齿轮两种。任务实施

用外圆车刀将齿顶圆车去一层，然后在卧式铣床上将盘状铣刀向齿轮中心移动一段距离，采用仿形法加工该齿轮。知识小结1、齿轮加工方法2、跟切现象3、变位齿轮课后思考变位齿轮在生活中有哪些应用？课后作业1、习题册模块三任务四

填空题、判断题全部2、找出几例生活中其他的齿轮加工方法。结束语绳锯木断,水滴石穿!本次课到此结束，谢谢大家！模块三链传动和齿轮传动任务5分析减速器的传动机构任务目标1、了解齿轮传动的类型2、了解其他常用齿轮传动的应用特点和正确啮合条件任务引入任务分析减速器采用了哪些类型的齿轮传动？知识链接一、齿轮传动的类型二、斜齿圆柱齿轮传动三、直齿锥齿轮传动四、齿轮齿条传动知识链接一、齿轮传动常用类型

两轴平行两轴不平行按轮齿方向按啮合情况直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮传动常用类型知识链接二、斜齿圆柱齿轮传动1、斜齿圆柱齿轮的形成

直齿轮齿廓的形成知识链接

当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开螺旋面。

βb称为基圆柱上的螺旋角。知识链接2、斜齿轮传动的啮合性能

齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长传动平稳、冲击、振动和噪音较小适用于高速重载的场合知识链接3、斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸端面：垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记法面：与轮齿齿线垂直的平面，用n作标记。

β：斜齿圆柱齿轮螺旋角知识链接

判别方法：将齿轮轴线垂直