7.3 齿轮传动 课件高一《机械基础》电子工业版

第七章：机械传动 7.3 齿轮传动 齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮和机架组成。如图7-24所示，齿轮传动应用于汽车的变速箱及后桥差速器。 (a)变速箱 (b)汽车的后桥差速器 图7-24齿轮传动的应用 第七章：机械传动 7.3.1齿轮传动的特点、分类和应用 齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础零部件。它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有许多特点。 1.齿轮传动的特点 (1）具有恒定的传动比； (2）适应的载荷和速度范围广； (3）传动效率高且结构紧凑； (4）工作可靠且使用寿命长； (5）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。 因此，它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征。但齿轮传动也存在加工和安装精度要求较高、制造成本也较高及不宜用于远距离两轴之间的传动等缺陷。 第七章：机械传动 2.齿轮传动的分类 (1）按照齿轮轴线间相互位置、齿向和啮合情况，齿轮传动的分类如图7-25所示。 第七章：机械传动 （a）直齿圆柱齿轮 （b）斜齿圆柱齿轮 （c）人字齿圆柱齿轮 按轮齿方向分类 外啮合齿轮传动 平面齿轮 动画 动画 动画 第七章：机械传动 （d）内啮合齿轮传动 （e）齿轮齿条啮合 按啮合情况的不同分类 平面齿轮 动画 动画 第七章：机械传动 (f)圆锥齿轮传动 (g) 交错轴斜齿轮传动 (h)蜗杆传动 两轴相交的齿轮传动 两轴相错的齿轮传动 空间齿轮 图7-25齿轮传动的类型 动画 动画 动画 第七章：机械传动 (2）按齿轮齿廓曲线来分，有渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动、圆弧齿轮传动和抛物线齿轮传动，其中最常见的是渐开线齿轮传动。 (3）按齿轮传动是否封闭，齿轮传动还可分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。 3.齿轮传动的应用 直齿圆柱齿轮传动广泛应用于各种机械中。 斜齿圆柱齿轮传动因承截能力大，传动平稳，故适用于高速大功率、两轴线相互平行的传动； 圆锥齿轮传动因承截能力大，传动平稳，且两轴线可以任意相交，故适用于高速大功率、两轴线任意相交的传动； 蜗杆传动适用于传动比大、传递功率不大且不作长期连续运转的场合。 第七章：机械传动 7.3.2 齿轮传动的传动比 齿轮传动中，主动齿轮的转速n1（角速度 ω1）与从动齿轮的转速n2（或角速度ω2 ）之比，称为齿轮传动的传动比，用i表示传动比，按下式计算 （7-9） 第七章：机械传动 7.3.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮 1.渐开线齿轮各部分名称及符号 如图7-26所示为渐开线直齿圆柱齿轮的一部分。 图7-26齿轮各部分名称 附：齿廓曲面的形成 第七章：机械传动 (1)齿顶圆 连接各轮齿齿顶的圆为齿顶圆，其直径用da表示，半径用ra表示。 (2)齿根圆 连接各轮齿齿根的圆为齿根圆，其直径用df表示，半径用rf表示。 (3)分度圆 在齿顶圆和齿根圆之间取一个圆，作为计算、制造和测量齿轮尺寸的基准，该圆为分度圆，其直径用d表示，半径用r表示。对于标准齿轮，分度圆上的齿厚与齿槽宽相等。 第七章：机械传动 (5)齿顶高、齿根高、齿高 齿顶圆与分度圆之间的径向距离，称为齿顶高，用ha表示。 分度圆与齿根圆之间的径向距离，称为齿根高，用hf表示。 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，称为齿高，用h表示。 p=s+e （7-10） H=ha+hf (4)齿厚、齿槽宽和齿距 一个齿的两侧端面齿廓之间分度圆圆弧长度，称为分度圆上的齿厚，用s表示。 一个齿槽的两侧端面齿廓之间分度圆圆弧长度，称为分度圆上的齿槽宽，用e表示。 相邻两齿同侧的端面齿廓之间分度圆圆弧长度，称为分度圆上的齿距，用p表示。 第七章：机械传动 知识加油店 1、基圆与发生线。 形成渐开线的圆，称为基圆。即一动直线AB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，其直径用db表示，半径以rb表示，直线称为渐开线的发生线。如图7－27所示。 图7－27基圆与渐开线 渐开线齿廓的性质： 发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被滚过的弧长； 渐开线上任意一点的法线必切于基圆； 渐开线的形状取决于基圆的大小； 渐开线上各点的曲率半径不相等； 渐开线上各点的齿形角（压力角）不等； 渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线； 第七章：机械传动