4.4 齿轮传动 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

4.4 齿轮传动 4.4.1 渐开线的形成及性质 4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸计算 4.4.3 渐开线直齿圆柱齿轮传动分析 4.4.4 渐开线直齿圆柱齿轮的加工 4.4.5 斜齿圆柱齿轮传动 4.4.6 圆锥齿轮传动 4.4.7 轮齿的失效形式 4.4.8 齿轮材料及结构 4.4.9 齿轮传动的维护 齿轮传动是机械传动中最重要的，也是应用最为广泛的一种传动型式。 4.4.1 渐开线的形成及性质 1．渐开线的形成 如图4.33所示，一直线L与半径为rb的圆相切，当直线沿该圆作纯滚动时，直线上任一点的轨迹即为该圆的渐开线。 这个圆称为渐开线的基圆，而作纯滚动的直线L称为渐开线的发生线。 图4.33 渐开线的形成图 2．渐开线齿廓符合齿廓啮合基本定律 以渐开线为齿廓曲线的齿轮称为渐开线齿轮。 3．渐开线齿廓的压力角 在一对齿廓的啮合过程中，齿廓接触点的法向压力和齿廓上该点的速度方向的夹角，称为齿廓在这一点的压力角。 4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸计算 1．齿轮参数 齿轮各参数名称如下。 （1）齿顶圆 （2）齿根圆 （3）齿槽 （4）齿厚 （5）齿距 （6）模数 （7）分度圆 （8）齿顶与齿根 （9）顶隙 2．标准齿轮 若一齿轮的模数、分度圆压力角、齿顶高系数、齿根高系数均为标准值，且其分度圆上齿厚与齿槽宽相等，则称为标准齿轮。 4.4.3 渐开线直齿圆柱齿轮传动分析 1．渐开线齿轮正确啮合的条件 渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。 2．齿轮传动的标准中心距 安装时使分度圆与节圆重合的一对标准齿轮的中心距称为标准中心距。 3．渐开线齿轮连续传动的条件 4.4.4 渐开线直齿圆柱齿轮的加工 1．齿轮轮齿的加工方法 轮齿的切削加工方法按其原理可分为成形法和范成法两类。 2．轮齿的根切现象，齿轮的最小齿数 用范成法加工齿数较少的齿轮时，常会将轮齿根部的渐开线齿廓切去一部分，如图4.45所示，这种现象称为根切。 对于标准齿轮，是用限制最少齿数的方法来避免根切的。 图4.45 轮齿的根切现象 4.4.5 斜齿圆柱齿轮传动 1．斜齿圆柱齿轮的形成及啮合特性 2．斜齿圆柱齿轮的几何参数 （1）螺旋角。 （2）模数和压力角。 3．斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 4.4.6 圆锥齿轮传动 1．直齿圆锥齿轮传动特性 2．直齿圆锥齿轮的齿廓曲线、背锥和当量齿数 3．直齿圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 4.4.7 轮齿的失效形式 1．轮齿折断 2．齿面点蚀 3．齿面胶合 4．齿面磨损 5．齿面塑性变形 4.4.8 齿轮材料及结构 1．齿轮的材料 对齿轮材料的要求是：齿面有足够的硬度和耐磨性，轮齿心部有较强韧性，以承爱冲击载荷和变载荷。 2．齿轮的结构 齿轮强度计算和几何尺寸计算，主要是确定齿轮的模数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿宽等；而轮缘、轮辐和轮毂等结构尺寸和结构形式，则需通过结构设计来确定。 4.4.9 齿轮传动的维护 1．齿轮副装配的要求 （1）齿轮孔与轴配合要适当，能满足使用要求。 （2）保证准确的中心距和适当的侧隙。 （3）相互啮合的齿轮应有一定的接触面积和正确的接触位置，以保证齿轮受力均匀。 （4）对高速转动的大齿轮，装到轴上后应作动平衡检查，以免工作时产生过大的振动。 2．齿轮传动的润滑 （1）润滑油的选择。 （2）润滑方式。 3．齿轮传动的使用要求 （1）保持良好的作业环境。 （2）严格遵守操作规程。 （3）注意观察，定期检修。 4.5 蜗杆传动 4.5.1 蜗杆传动的类型 4.5.2 蜗杆传动的特点 4.5.3 蜗杆蜗轮旋向和转向的判别 4.5.4 蜗杆、蜗轮的材料和结构 4.5.1 蜗杆传动的类型 根据蜗杆的形状，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。 4.5.2 蜗杆传动的特点 （1）传动比大，结构紧凑。 （2）传动平稳，噪声小。 （3）有自锁性。 （4）传动效率低。 （5）蜗轮造价较高。 4.5.3 蜗杆蜗轮旋向和转向的判别 蜗轮的转向可根据左、右手定则判定。 4.5.4 蜗杆、蜗轮的材料和结构 1．蜗杆、蜗轮的材料选择 2．蜗杆、蜗轮的结构 3．蜗杆传动的正确啮合条件 从而可得蜗杆传动的正确啮合条件如下。 （1）在中间平面内，蜗杆的轴向模数ma1与蜗轮的端面模数mt2必须相等。 （2）蜗杆的轴向压力角a1与蜗轮的端面压力角t2必须相等。 （3）两轴线交错角为90°时，蜗杆分度圆柱上的导程角 应等于蜗轮分