汽车机械基础课件：齿轮传动的基本理论

——汽车机械基础

齿轮传动的基本理论1、渐开线2、直齿圆柱齿轮的加工3、齿轮的失效形式4、涡轮蜗杆传动主要内容1、渐开线的形成和特性―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹2、渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆,切点B点为曲率中心，BK为曲率半径。

BK－发生线，①AB=BK;tt发生线Bk基圆OArkθk基圆－rbθk－AK段的展角－渐开线渐开线rb一渐开线OABkαkvk④渐开线形状取决于基圆⑤基圆内无渐开线。当rb→∞，变成直线。rkθkαk③离中心越远，渐开线上的压力角越大。rb定义：啮合时K点正压力方向与速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk。cosαk

＝rb/rk顺口溜：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线。正确啮合条件：pn1=pn2一对齿轮的传动比：N2PN1r2rb2rb1r1O1O2pbpm1cosa1

=

pm2cosa2两轮的模数和压力角分别相等渐开线齿轮正确啮合条件重合度(2）重合度及连续传动条件N2N1B1B2(a)

1B1B2<Pb

1(b)N1B2B1N2B1B2=Pb为保证连续定角速比传动的条件为：B1B2>PbN2B1B2(c)N1

1B1B2>Pb即＞1二渐开线直齿圆柱齿轮的加工切削加工成形法范成法常用的由切削加工法、铸造法、3D打印等。1、成形法原理：刀具刃形与被加工齿轮的齿槽形状相同。盘形铣刀指状铣刀

1、成形法刀具：圆盘铣刀

指形铣刀机床：普通铣床运动：切削运动进给运动分度运动特点：精度低

生产率低应用：单件及低精度

齿轮加工准确加工，需要无数把刀具！铣刀号码12345678切削齿数12~1314~1617~2021~2526~3435~5455~134135一种模数8把铣刀，按最小齿数制作2、范成法原理：利用一对齿轮（或齿轮齿条）啮合原理来切齿的。2、范成法1)插齿刀具：齿轮插刀齿条插刀机床：插齿机运动：展成运动切削运动进给运动让刀运动插齿特点：精度高，生产率较低。应用：加工单个或多联直齿轮。展成原理演示2、范成法2)滚齿特点：精度较高，生产率高。应用：加工直齿轮、斜齿轮、

蜗轮及齿轮轴。滚齿刀具：齿轮滚刀机床：滚齿机运动：展成运动切削运动进给运动2、范成法弯曲强度降低！重合度降低！3)根切现象与最少齿数范成法加工中◆根切现象◆根切后果◆标准齿轮不根切的最少齿数三齿轮的失效形式闭式齿轮开式齿轮

齿轮在密闭空间传动，有密闭的箱体、良好的润滑、齿轮工作环境清洁。

齿轮在非密闭空间传动，齿轮工作环境粉尘较多。二齿轮的失效形式1、轮齿折断疲劳折断：交变弯曲应力—疲劳裂纹—扩展—折断。过载折断：过载、冲击，突然折断。■措施：采用韧性材料，提高制造精度，降低齿根应力集中，避免过载和冲击等。二齿轮的失效形式2、齿面点蚀交变接触应力—表层疲劳裂纹—扩展—脱落—凹坑■措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油的粘度。二齿轮的失效形式3、齿面磨损防护不好—润滑不良—齿面较软—磨粒磨损

■措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；保持良好润滑。二齿轮的失效形式4、齿面胶合重载、高速—摩擦高温—油膜破裂—齿面粘着—撕脱■措施：提高齿面硬度，减小齿面粗糙度和齿轮模数，采用抗胶合能力强的润滑油等。二齿轮的失效形式5、齿面塑性变形重载、低速—摩擦力大—齿面较软—塑性滑移■措施：提高齿面硬度，采用粘度较大的润滑油等。齿轮材料基本要求1、齿轮材料的基本要求2、齿轮常用材料及热处理锻钢、铸钢、铸铁、非金属材料。齿面点蚀齿面磨损齿面胶合齿面塑性变形失效形式轮齿折断整体表面齿面硬齿芯韧

1.判断题（1）齿轮传动的失效，主要是轮齿的失效。

（

）（2）轮齿发生磨损后，会造成齿轮传动的不平稳和产生噪声。（

）（3）开式齿轮和软齿面闭式齿轮的主要失效形式之一是轮齿折断。()（4）齿轮的常用材料有锻钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。

（

）2.简答题（1）齿轮轮齿的失效形式有哪几种？（2）齿轮常用的材料有哪几种？练习题蜗杆蜗轮蜗轮与蜗杆的轴线在空间成（平行、相交、交错）位置。三涡轮蜗杆传动1、蜗杆传动的类型与特点

2）蜗杆传动的类型

依据蜗杆的不同形状分类：圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动三涡轮蜗杆传动1、蜗杆传动的类型与特点

2）蜗杆传动的类型

依据轮齿的旋向分类：右旋蜗杆、左旋蜗杆

依据螺旋线的数目分类：单头蜗杆、多头蜗杆3）蜗杆传动的特点

〈1、传动比大,准确;〈2、传动平稳,无噪声;〈3、具有自锁作用;〈4、传动效率低,蜗轮材料贵,不能任意互换啮合.2、蜗轮旋转方向确定：蜗轮蜗杆旋向一致。已知：n1。求：n2方向。解：方向：大小：？？判定定则[右（左）旋用右（左）手]：

四指握住蜗杆，手指弯曲的方向代表蜗杆旋转方向，拇指指向的相反方向为蜗轮啮合点处的线速度方向。蜗杆转向蜗轮啮合点处线速度方向蜗轮啮合点处的线速度方向例1：请判断下列蜗杆的旋向。右旋右旋任务1、蜗杆传动由

和

组成。2、本减速器中，

为主动件，

为从动件。蜗杆蜗轮3