3.3 齿轮传动（课件）《数控加工机械基础（第3版）》上好课（高教版）

《数控加工机械基础（第3版）》高教版 上好课—中职专业课 项目三 机械传动装置及零部件 3.3 齿轮传动 教学目标 知识目标 区分平面、空间齿轮传动的类型及特点，熟知常用齿轮材料 掌握标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基本参数和正确啮合条件 能力目标 能识别不同类型齿轮传动的应用场景 能标注标准直齿圆柱齿轮的关键参数 情感目标 培养严谨的工程识图和参数分析习惯，增强机械零部件认知系统性 树立规范操作和质量把控的职业意识 教学引入 同学们，咱们身边的机床主轴、汽车变速箱里都藏着齿轮传动的身影 掌握直齿圆柱齿轮参数与啮合条件，再看看齿轮是怎么加工出来的，一起走进齿轮的世界 知识讲授 应用实例:数控机床分段无级调速装置 带传动 电动机 主轴箱(轴2) 传动路线： (带动夹具或刀具旋转) 齿轮传动 机床主轴(轴1) 知识讲授——分段无级调速 通过齿轮减速增大输出扭矩 通过齿轮换挡扩大调速范围 结合无级调速实现各挡位内的连续平滑变速 技术原理 数控机床常用的调速方式，是1~4 挡齿轮变速与无级调速的结合， 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——齿轮传动 知识讲授——齿轮传动 优 点 可实现平行、任意角相交或交错轴之间的传动 结构紧凑，工作可靠，使用寿命长 传动比恒定，运转平稳，承载能力强，传动准确可靠 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——齿轮传动 1.齿轮传动的类型 按两轴线位置分 平面齿轮传动 空间齿轮传动 用于两平行轴之间的传动 用于相交轴和交错轴之间的传动 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——齿轮传动 （1）平面齿轮传动 外啮合直齿圆柱齿轮传动 内啮合直齿圆柱齿轮传动 齿轮齿条传动(直齿条) 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——齿轮传动 （2）空间齿轮传动 直齿锥齿轮传动 准双曲线齿轮传动 螺旋齿轮传动 知识讲授——齿轮传动 按齿向不同分为 直齿轮传动 人字齿轮传动 斜齿轮传动 曲线齿齿轮传动 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——齿轮传动 齿廓曲线 齿轮外形 渐开线齿轮传动 圆弧齿轮传动 摆线齿轮传动 圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 齿条传动 传动部分 知识讲授——齿轮传动 按工作条件分： 齿轮暴露在外，润滑条件差 开式齿轮传动 传动部分 知识讲授——齿轮传动 按工作条件分： 齿轮封闭在箱体内，润滑条件好 闭式齿轮传动 知识讲授——常用齿轮材料和结构 (1)常用齿轮材料 铸钢 铸铁 优质碳素结构钢 合金结构钢 非金属材料 改变工件的形状和精度 知识讲授——常用齿轮材料和结构 锻件或轧制钢材 齿轮材料的选用 一般场合 开式低速传动的场合 灰铸铁或球墨铸铁 低速重载的场合 综合性能较好的钢材 改变工件的形状和精度 知识讲授——常用齿轮材料和结构 齿轮材料的选用 受冲击载荷的场合 韧性好的材料 高速、轻载 要求低噪声的场合 非金属材料,如夹布胶木、尼龙 传动部分 知识讲授——常用齿轮材料和结构 (2)常用圆柱齿轮结构 齿轮轴 齿根圆直径d1与轴径很接近时 可以将齿轮与轴做成一体 称为齿轮轴 传动部分 知识讲授——常用齿轮材料和结构 实体式结构 齿顶圆直径 da<200 mm 齿轮与轴分别制造 齿轮采用锻造实体式结构 传动部分 知识讲授——常用齿轮材料和结构 腹板式结构 齿顶圆直径da为200-500mm 常采用腹板式结构 传动部分 知识讲授——常用齿轮材料和结构 轮辐结构 齿顶圆直径 da>500mm 采用铸造轮辐结构 传动部分 知识讲授——基本参数 标准直齿圆柱齿轮 标准直齿圆柱齿轮 基本参数 齿数z 齿形角α 模数m 传动部分 知识讲授——正确啮合条件 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为 两齿轮的模数必须相等 两齿轮分度圆上的齿形角必须相等 m1 = m2 α1 = α2。 传动部分 知识讲授——常用的齿轮加工方法 齿轮的加工方法 切削加工 模锻 冲压 铸造 热轧 成形法 展成法 知识讲授——常用的齿轮加工方法 采用普通铣床 成形法 仅适用于单件生产和精度要求不高的齿轮加工 逐齿切削(不连续) 知识讲授——常用的齿轮加工方法 采用专用插齿、滚齿和磨齿机床 展成法 轮齿加工连续,加工精度和效率较高 批量生产和轮齿精度较高的场合 传动部分 知识点背诵 齿轮传动的类型 常用齿轮材料和结构 标准直齿齿轮基本参数 直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件 划重点！ 单项选择题 1.用( )制造的齿轮适宜应用在开式低速场合。 A.45钢 B.40Cr钢 C.ZG45钢 D.HT300 答案：D 解析：HT300是灰铸铁，耐磨性好、成本低且抗冲击性要求低，适配开式低速、轻载的齿轮传动场景；45钢、40Cr钢（合金结构钢）、ZG45钢（铸钢）多用于重载、高速的齿轮传动。 课后练习 单项选择题 2.能够保证瞬时传动比恒定的是( )。 A.齿轮传动 B.平带传动 C.圆带传动 D.V带传动 答案：A 解析：齿轮传动通过轮齿的啮合实现传动，啮合点的线速度一致，能保证瞬时传动比恒定；带传动依靠摩擦力传动，存在弹性滑动，无法保证瞬时传动比恒定。 课后练习 单项选择题 3.汽车前进和倒退是利用了轮系中的( )。 A.主动轮 B.从动轮 C.惰轮 D.末端齿轮 答案：C 解析：惰轮（过桥齿轮）不改变传动比大小，仅改变从动轮的转向，汽车变速箱通过增加惰轮实现前进和倒退的转向切换。 课后练习 单项选择题 4.轮系( )。 A.不可以获得很大的传动比 B.可实现变速和变向要求 C.不可进行较远距离的传动 D.可合成运动但不能分解运动 答案：B 解析：轮系可通过不同齿轮组合获得大传动比、实现较远距离传动，还能通过惰轮或轮系的组合实现变速和变向；周转轮系既可合成运动也可分解运动。 课后练习 认知题 1.判断图3-38所示圆柱齿轮的结构：(a)，(b)，(c)，(d) 课后练习 （a）套齿式齿轮 （b）腹板式齿轮 （c）轮辐式齿轮 (d)齿轮轴 课后练习 （a）定轴轮系 （b）蜗杆蜗轮轮系 （c）行星轮系 认知题 2.判断图3-40所示轮系的名称：(a)，(b)，(c） 课堂小结 1.简述平面齿轮传动和空间齿轮传动的主要类型，并说明二者在传动特点上的核心区别。 2.列出3种常用的齿轮材料，说明选择齿轮材料时需考虑的关键因素。 3.说明标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 课后作业 感谢观看 $