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1、正版课件正版课件 内容可修改内容可修改（中职）机械基础（第6单元）电子课件模块一模块一 带传动带传动机械传动是指利用机构传递运动或动力的传动方式。常见的机械传动有：带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。带传动是利用带轮与传动带之间的摩擦力（或带轮与传动带之间的啮合）来传递运动和扭矩的一种机械传动。一、带传动的原理和组成一、带传动的原理和组成带传动原理是利用带轮与传动带之间的摩擦力或带轮与传动带之间的啮合来传递运动和扭矩。带传动通常由主动带轮、从动带轮和紧套在两带轮上的传动带组成。二、带传动的特点二、带传动的特点带传动的主要特点是：传动柔和，带具有弹性，可起缓冲、吸振作用，传动过程平稳，噪声小；
2、发生过载时，传动带会在带轮上打滑，可防止零件损坏，起到安全保护作用；结构简单、造价低廉、不需要润滑，安装和维护方便，多应用于两轴相距较远的机械传动。模块一模块一 带传动带传动三、带传动的类型和应用三、带传动的类型和应用带传动按带的截面形状进行分类，可分为平带传动、V带传动、同步带传动和圆带传动等。带传动按工作原理进行分类，可分为同步带传动和摩擦式带传动两大类。模块一模块一 带传动带传动1平带传动平带传动是依靠带的内侧表面与带轮外圆之间的摩擦力传递动力。平带是标准件，平带的截面为扁平矩形，带的内侧表面为工作平面。平带传动结构简单，带轮制造容易，主要适用于两轴平行、转向相同、距离较远的机械传动。2
3、V带传动V带传动是依靠带的两侧面与带轮的轮槽之间产生的摩擦力来传递动力。V带是标准件，V带的截面为等腰梯形，两侧面为工作平面，两侧面之间的夹角是40。V带传动结构紧凑，传递的功率是平带的3倍，广泛应用于各种机械传动中。3同步带传动同步带传动是通过同步带上的齿形与带轮上的齿形相啮合实现运动和动力的传递。同步带传动具有传递功率大，传动比准确等优点，故多用于要求传动平稳、传动精度较高的机械传动，如数控机床、录像机、放映机等精密机械都采用同步带传动。模块一模块一 带传动带传动4圆带传动圆带传动是由圆带和带轮组成的摩擦传动。圆带传动结构简单，圆带的截面为圆形，传递的动力较小，通常用于小功率轻型机械传动，
4、如缝纫机、牙科医疗器械、仪器等机械设备中都可采用圆带传动。模块一模块一 带传动带传动四、四、V带的结构与标准带的结构与标准1V带的结构V带是无接头的环形带，由顶胶、抗拉体、底胶、包布层四部分组成。顶胶和底胶的主要材料是橡胶；抗拉体分为绳芯和帘布芯两种，在V带中起承载作用。2V带的标准V带是标准件，按其截面尺寸由小到大进行分类，可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，其中E型V带的截面积最大。V带截面尺寸越大，其传递的功率越大，生产中使用最多的是A、B、C三种型号的V带。中性层面称为节面，节面的宽度称为节宽，用表示。V带在中性层面上的周线长度称为基准长度，用表示。普通V带是指带的两侧面所夹角的
5、锐角是40。模块一模块一 带传动带传动五、五、V带轮的结构带轮的结构V带轮通常由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。带轮的结构取决于带轮基准直径的大小。1轮缘轮缘上有轮槽，轮槽的槽形应与V带的型号一致。与V带中性层处在同一位置的轮槽宽度称为基准宽度。基准宽度处的带轮直径称为基准直径。为了使变形后的V带仍然能够与带轮充分地贴合，V带轮的楔角应按带的型号和带轮直径的不同做成32、34、36、38四种。模块一模块一 带传动带传动2轮辐轮辐是连接轮缘和轮毂的部分。根据带轮的基准直径不同，轮辐的结构可制成实心式、腹板式（孔板式）和椭圆轮辐式三种。3轮毂轮毂是带轮与轴相配合的部分，轮毂的内径要与轴径一致，选用过渡
6、配合，以保证孔与轴的同心度要求。六、带轮的制造材料六、带轮的制造材料带轮常用的制造材料主要有灰铸铁、铸钢（或钢）、铝合金和工程塑性。模块一模块一 带传动带传动七、带传动的传动比七、带传动的传动比在带传动过程中，主动轮的转速与从动轮的转速之比，称为带传动的传动比，用i12表示。八、八、V带传动的主要参数及其选用带传动的主要参数及其选用在V带传动过程中，涉及的传动参数主要有：带轮包角、传动比、V带的线速度、V带轮基准直径（如、）、中心距a、V带的根数等。1带轮包角带轮包角是指带与带轮接触面的弧长所对应的中心角。带轮包角越小，摩擦力就越小，通常要求带轮的包角120。在验算带传动过程中，仅要求验算小带
7、轮的包角即可，因为大带轮的包角比小带轮大。模块一模块一 带传动带传动2传动比在主动轮与从动轮的中心距不变的情况下，带传动比越大，两带轮的直径相差越大，小带轮上的包角就越小，带的传动能力就会下降。通常V带传动的传动比7，一般控制在27之间。3V带的线速度V带的线速度通常控制在530m/s之间，最佳的线速度是1020m/s之间。4V带轮基准直径V带轮基准直径主要指主动轮的基准直径和从动轮的基准直径。V带轮基准直径越大，传动装置的结构尺寸就越大；V带轮基准直径越小，传动装置的结构就越紧凑。采用V带传动时，带轮有最小基准直径要求。5中心距a带传动中，两带轮轴线之间的距离称为中心距。如果两带轮的中心距越
8、大，传动结构会越大，传动时还会引起V带颤动；带传动中，如果两带轮的中心距越小，小带轮上的包角越小，将使摩擦力减小，也会降低有效拉力。模块一模块一 带传动带传动6V带的根数V带的根数越多，传动的功率越大，但V带的根数多，会影响每根V带受力的均匀性。在V带传动过程中，通常应将V带的根数控制在10根以内，一般控制在25根之间。九、带传动的弹性滑动和打滑九、带传动的弹性滑动和打滑1带传动的弹性滑动现象在带传动过程中，带是有弹性的，受力后就要发生伸长变形，拉力不同，带的伸长量不同。带在紧边的伸长量要比在松边的伸长量大，而且在主动带轮上由紧边到松边，拉力逐渐减小，带的伸长量也会逐渐减小，这样就导致带在主动
9、带轮上产生向后相对滑动现象；在从动带轮上由松边到紧边，拉力逐渐增大，带的伸长量会逐渐增大，这样就导致带在从动带轮上滞后带的线速度。由于带的弹性变形的变化所引起的带在带轮的局部区域产生微小滑动的现象，称为带的弹性滑动。模块一模块一 带传动带传动2带传动的打滑现象在带传动过程中，带的滑动量将随着所传递的有效力的增大而增大，当有效圆周力（或载荷）达到并超过带与带轮间的摩擦力时，带将在带轮上剧烈滑动，从动带轮转速会急剧下降或停止转动，这种现象称为打滑。打滑现象一般出现在小带轮上。十、带传动的安装、张紧十、带传动的安装、张紧和维护和维护1带传动的安装事项（1）安装带传动前应检查带与带轮的型号是否一致，多
10、根V带的实际长度应当将偏差控制在规定的范围内。（2）安装带传动时，两带轮的轴线应当保持平行，两带轮的端面应在同一平面内，主动带轮与从动带轮的轮槽要对正。模块一模块一 带传动带传动（3）安装V带时，应先将中心距缩小后再将V带套入带轮上，然后逐渐调整中心距，直至带张紧。正确的检查方法是：用大拇指在每条带中部施加20N左右的垂直压力，带下沉15mm为宜。（4）V带断面在轮槽中应有正确的位置，V带外缘应与带轮外缘平齐。模块一模块一 带传动带传动2带传动的张紧常用的带传动张紧方法有：移动法、摆动法和安装张紧轮法。移动法是通过改变两带轮的中心距来调整带的张力。摆动法是通过调整螺栓或调整螺母，增大两带轮的中
11、心距来达到带的张紧。安装张紧轮法是通过安装张紧轮来调整传动带的张力。模块一模块一 带传动带传动3带传动的维护事项带传动装置必须安装防护罩，不允许传动件外露；避免橡胶带与酸、碱、油等化学物质接触，传动带的工作温度不应超过60，也不宜在阳光下暴晒；如果发现传动带出现裂纹、变长，应及时更换；及时调整带的张力，保证带传动正常工作；带轮在轴端应有固定装置，以防带轮脱轴；切忌在有易燃易爆气体环境中（如煤矿井下）使用带传动，以免发生危险。模块模块二二 链传动链传动链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。一、链传动的原理和组成一、链传动的原理和组成链传动
12、原理是利用链轮轮齿和链条之间的啮合来传递运动和动力。链传动由主动链轮、从动链轮和传动链组成。二、链传动的特点二、链传动的特点链传动的特点是：平均传动比准确，没有弹性滑动和打滑现象；链传动承载能力较大，传动效率高，适合于两轴平行、距离较远、低速重载传动机械；由钢材制成的链条、链轮可在高温、有水、有油、多灰尘的恶劣环境中工作；链传动在高速运动时噪声较大，链条磨损后容易发生脱落现象；链传动不适合急速反向的传动机械。模块模块二二 链传动链传动三、链传动的类型和应用三、链传动的类型和应用链传动按用途进行分类，可分为传动链、起重链和牵引链三大类。链条按结构进行分类，可分为滚子链和齿形链，其中最常用的是滚子
13、链。传动链主要用于一般机械中传递运动和动力，如自行车、摩托车等机械等；起重链主要用于各种起重机械中，如港口用的集装箱起重机械和叉车提升装置等；牵引链主要用于运输机械中的牵引输送带，如矿山的各种牵引输送机、自动扶梯的牵引链、自动生产线的运输带、机械化装卸设备等。模块模块二二 链传动链传动四、链条的结构四、链条的结构1滚子链的结构滚子链是由若干内链节和外链节依次铰接而成。单排滚子链由内链板、外链板、轴销、套筒、滚子组成。内链节由内链板、套筒和滚子组成，内链板与套筒采用过盈配合，套筒与滚子之间采用间隙配合，滚子可绕套筒自由转动。外链节由外链板和销组成，采用过盈配合。内链节和外链节之间采用套筒和销轴连
14、接起来，并采用间隙配合，套筒可以绕销轴转动。链条的各个零件由碳素钢或合金钢制造，并经热处理后以提高其强度和耐磨性。模块模块二二 链传动链传动单排滚子链的接头有开口销、弹性锁片和过渡链节三种形式。当链节数为偶数时，内、外链板可选用开口销或弹性锁片连接；当链节数为奇数时，内、外链板必须采用过渡链节连接。滚子链是标准件，通常由专业工厂生产，其标记是：链号-排数-链节数 标准编号。例如，20A-280 GB/T1243-2006，表示链号是20A，链是节距为31.75mm的A系列、双排、80节的滚子链。链条上相邻销轴的轴间距称为节距，节距越大，链的结构尺寸越大，链的承载能力也越大，但链的稳定性也变差。
15、模块模块二二 链传动链传动2齿形链的结构齿形链由齿形链板、导板、套筒和销轴等组成。套筒和销轴之间为间隙配合。传动时，链板的齿与链轮的齿相互啮合。齿形链的特点是传动平稳，传动速度（30m/s）高，承受冲击性能好，噪声小（又称无声链），但结构复杂，装拆较难，质量较大，摩擦力较大，链容易磨损且制造成本较高。模块模块二二 链传动链传动五、链轮的结构五、链轮的结构小直径链轮可采用整体式结构，中等直径的链轮可采用辐板式（或孔板式）结构，大直径的链轮可采用轮辐式结构（或组合式结构、焊接结构），组合式结构的链轮在轮齿磨损后可更换齿圈。应用较多的链轮端面是双圆弧齿形。链轮的主要参数有齿数z、节距、分度圆、齿顶圆
16、、齿根圆等。齿数z是链轮上的齿数；节距是两相邻链节铰链中心的距离；分度圆是链轮上销轴中心处被链条节距等分的圆；齿顶圆是齿顶所在的圆；齿根圆是与齿槽底相切的圆。模块模块二二 链传动链传动六、链轮的制造材料六、链轮的制造材料链轮制造材料通常采用20Cr等低碳合金钢制造，然后采用渗碳淬火加低温回火处理，使链轮轮齿表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有良好的韧性；或者采用中碳钢或中碳合金钢（如45钢、40Cr钢等）制造，然后经表面淬火，使链轮轮齿表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有良好的韧性。模块模块二二 链传动链传动七、链传动的传动比七、链传动的传动比链传动的传动比是主动链轮的转速与从动链轮的转速之比，也
17、是从动链轮的齿数与主动链轮的齿数之比。八、链传动的主要参数及其选用八、链传动的主要参数及其选用链传动涉及的传动参数主要有：链轮齿数、链节距、中心距a、传动比等。1链轮齿数链轮齿数通常控制在17120范围内。在链传动中，小链轮的齿数不宜过少，大链轮的齿数也不宜过多。另外，链条的节数多为偶数，因此，链轮的齿数最好为奇数，以使链条磨损均匀。2链节距链的节距越大，链的各个元件尺寸也越大，链的传动能力越强，但动载荷和噪音会增加，会使传动平稳性变差。对于重载链传动，尽量选用小节距多排链。多排链相当于几个普通单排链之间用长销轴连接而成，排数越多，越难使各排链受力均匀，故排数不宜过多，一般常用双排链和三排链。
18、模块模块二二 链传动链传动3中心距a两链轮轴线之间的距离称为中心距。链传动中，通常将中心距控制在a=（3050）p，最大中心距控制在amax80。4传动比i12滚子链传动比通常小于6，推荐传动比i12=23.5。九、链传动过程中的失效形式九、链传动过程中的失效形式常见的链条失效形式主要有：链条的疲劳断裂、滚子和套筒的疲劳点蚀、销轴和套筒的胶合、链条的脱落和链条的过载拉断等。销轴和套筒的胶合是指当套筒转速很高、载荷很大时，套筒与销轴间由于摩擦产生高温而发生的粘附现象。模块模块二二 链传动链传动十、链传动的安装、张紧和维护十、链传动的安装、张紧和维护1链传动的安装事项2链传动的张紧链传动时，应使紧
19、边在上、松边在下，采用调整中心距（或加用张紧轮）的方法可防止链条的垂度过大。除了上述两个方法外，还可用去掉12个链节的方法调整链条的松紧。3链传动的维护事项链传动时，需要进行良好的润滑，润滑可以减少链条和链轮的磨损，延长链传动的使用寿命。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动齿轮传动是由主动齿轮、从动齿轮和机架组成的高副传动。一、齿轮传动的特点一、齿轮传动的特点（1）齿轮传动的瞬时传动比准确、恒定，传动比范围大，可用于减速或增速。（2）齿轮传动运行可靠，传动平稳，结构紧凑，使用寿命长，传动效率高。（3）齿轮传动可实现两轴平行、交叉、交错等形式的传动。（4）齿轮传动适宜近距离传动。（5）齿轮需要专用设备
20、制造，制造工艺复杂，加工制造成本较高。二、齿轮传动的类型及应用二、齿轮传动的类型及应用根据齿轮轴线的相互位置、轮齿的齿向和啮合情况进行分类，齿轮传动可分为平行轴间齿轮传动、相交轴间齿轮传动和交错轴间齿轮传动三大类。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动1平行轴间齿轮传动平行轴间齿轮传动用于两平行轴之间的传动。平行轴间齿轮传动包括外啮合圆柱齿轮传动、内啮合圆柱齿轮传动、齿轮齿条传动。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动2相交轴间齿轮传动相交轴间齿轮传动用于两相交轴（夹角是90）之间的传动。相交轴间齿轮传动包括直齿锥齿轮传动、斜齿锥齿轮传动、曲齿锥齿轮传动。3交错轴间齿轮传动交错轴间齿轮传动用于两相错轴之间的传
21、动。交错轴间齿轮传动包括交错轴斜齿轮传动和双曲线锥齿轮传动。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动三、渐开线齿轮三、渐开线齿轮1渐开线齿形齿轮齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧曲线，其中应用最广的是渐开线齿廓。当一直线在圆周上作纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为基圆；该直线称为渐开线发生线。两条反向的渐开线可形成渐开线齿轮的齿廓。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动2渐开线齿论各部分的名称轮齿上每个凸起的部分称为轮齿，相邻两轮齿之间的空间称为齿槽。（1）分度圆是指齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆。（2）齿顶圆是在圆柱齿轮上，其齿顶所在的圆。（3）齿根圆是在圆柱齿轮上，其齿槽底所在的圆。（4）齿宽
22、是指齿轮有齿部位沿分度圆柱面的直线方向量度的宽度，用b表示。（5）齿厚是在圆柱齿轮上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长，用s表示。（6）齿槽宽。在圆柱齿轮上，齿轮上两相邻轮齿之间的空间称为齿槽，一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长称为齿槽宽，用e表示。（7）齿距是指在分度圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长，用表示。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动（8）齿顶高是指分度圆与齿顶圆之间的径向距离。（9）齿根高是指分度圆与齿根圆之间的径向距离。（10）全齿高是指齿顶高与齿根圆之间的径向距离。（11）齿顶间隙是指一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根在连心线上的径向距离，用c表示。（12）中心距是指一对啮合齿轮
23、两轴线之间的最短距离。当一对标准直齿圆柱齿轮的分度圆相切时，称为标准安装。标准安装的中心距称为标准中心距，用符号a表示。3标准直齿圆柱外齿轮的基本参数标准直齿圆柱外齿轮的基本参数有齿数z、模数m、压力角、齿顶高系数和顶隙系数等。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动四、齿轮的结构四、齿轮的结构常用圆柱齿轮的结构由轮毂、轮辐和轮缘三部分组成。圆柱齿轮轮辐的结构按齿顶圆的大小进行分类，可分为齿轮轴、实心齿轮、腹板式齿轮和轮辐式齿轮四种形式。1齿轮轴齿轮与轴融为一体的零件，称为齿轮轴。对于直径较小的钢制圆柱齿轮，当齿顶圆直径不大或直径与相配轴直径相差很小时，可将齿轮与轴制成一体。2实心齿轮齿顶圆直径200m
24、m的中、小尺寸的钢制齿轮，可采用锻造成形方式将齿轮制成实心结构。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动3腹板式齿轮齿顶圆直径da=200500mm的较大尺寸的齿轮，为了减轻质量和节约材料，通常采用锻造成形方式将齿轮制成腹板式结构（或孔板式结构）。5轮辐式齿轮齿顶圆直径da500mm的较大尺寸的齿轮，由于受锻造设备的限制，通常采用铸铁（或铸钢）利用铸造成形方式将齿轮制成轮辐式结构。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动五、齿轮的制造材料五、齿轮的制造材料齿轮常用的制造材料主要有钢、铸钢、铸铁、非铁金属和非金属材料等。六、齿轮传动的传动比六、齿轮传动的传动比在一对齿轮传动中，主动齿轮转速与从动齿轮之比称为齿轮传动
25、的传动比，用符号i12表示。七、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算七、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算标准齿轮是指分度圆上的齿厚s等于齿槽宽e，且模数m、压力角、齿顶高系数和顶隙系数为标准值的齿轮。八、直齿圆柱齿轮正确啮合的条件八、直齿圆柱齿轮正确啮合的条件一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数必须相等；两齿轮分度圆上的压力角必须相等，且等于标准值。如果是一对斜齿圆柱齿轮，则还需要两齿轮的螺旋角大小相等，但螺旋方向相反。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动九、齿轮的切削加工方法九、齿轮的切削加工方法齿轮轮齿的加工方法主要有切削加工法、铸造法、模锻法、热轧法、冲压法、粉末冶金法、3
26、D打印法等。按齿轮齿形成形原理进行分类，齿轮切削加工法可分为仿形法和展成法两种。1仿形法仿形法（又称为成形法）加工齿轮是在普通铣床上，利用与齿轮齿廓形状相同的成形铣刀进行铣削加工。常用的成形铣刀有盘形齿轮铣刀和指形齿轮铣刀。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动2展成法展成法（又称范成法）加工齿轮是利用切削刀具与齿轮坯之间强制地按一对齿轮进行啮合运动，并在啮合运动过程中实现刀具对齿轮坯进行切削加工的齿轮加工方法。展成法加工齿轮主要有插齿和滚齿。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动十、根切现象和最少齿数十、根切现象和最少齿数根切是指用展成法加工标准齿轮时，如果齿轮的齿数太少，轮齿根部的渐开线齿廓会被部分切去。
27、轮齿被根切后，齿根的强度会被削弱，传动精度会降低，传动的平稳性会变差，因此，应避免根切现象。正常齿制渐开线标准齿轮不发生根切现象的条件是被加工齿轮的齿数z不小于17齿，即z 17。当z17时，如果不允许发生根切现象，则可采用变位修正法加工齿轮。十一、变位齿轮十一、变位齿轮变位修正法是采用改变刀具与被加工齿轮相对位置来加工齿轮的方法。变位齿轮是采用变位修正法加工的齿轮。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动非标准渐开线齿形的齿轮是通过改变标准刀具对齿轮坯的径向位置（或改变标准刀具的齿槽宽）切制出的齿轮。径向变位是切制轮齿时改变标准刀具对齿轮坯的径向位置的变位方法。切向变位是改变标准刀具的齿槽宽的变位方法
28、。用展成法加工齿轮时，如果齿条形刀具的中线与齿轮坯的分度圆相切并作纯滚动时，加工出来的齿轮称为标准齿轮。如果齿条形刀具的中线不与齿轮坯的分度圆相切，而是与刀具中线平行的另一条分度线（机床节线）与齿轮坯的分度圆相切并作纯滚动，则加工出来的齿轮称为径向变位齿轮。加工径向变位齿轮时，齿条形刀具的中线相对被加工齿轮分度圆移动的距离称为变位量，用xm表示，x称为变位系数，m为模数。x取正值，称为正变位；x取负值，称为负变位。采用正变位加工齿轮时，分度圆上的齿厚大于齿槽宽；采用负变位加工齿轮时，分度圆上的齿厚小于齿槽宽。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动十二、齿轮的失效形式十二、齿轮的失效形式齿轮的失效是指齿
29、轮传动失去正常的工作能力的精度。齿轮失效主要有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形五种形式。1轮齿折断齿轮在传动过程中，轮齿承受很大的载荷，齿根部会产生弯曲应力。在循环载荷的循环作用下，会导致疲劳折断。另外，轮齿还会产生过载折断或局部折断。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动2齿面疲劳点蚀是齿轮在传动过程中，齿面在交变接触应力的反复作用下，会出现微小的疲劳裂纹，随后裂纹逐渐扩展，使齿面金属剥落而形成麻点状凹坑的现象。3齿面磨损包括磨粒磨损和啮合磨损两种情形。4齿面胶合是齿轮传动过程中，在高速重载作用下，相互啮合的金属齿面由于表面压力和温度过高容易造成齿面黏着，随着齿面的相对运动，
30、较硬的齿面将较软的齿面撕成沟纹的现象。5齿面塑性变形是指齿轮的齿面硬度不高，在低速重载、冲击载荷或频繁启动时，轮齿表面在切向摩擦力的相互作用下，主动齿轮的表面被拉出凹槽变形，从动齿轮的表面被挤压出凸棱，破坏了正常的齿形的现象。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动十三、齿轮传动的精度十三、齿轮传动的精度国家标准GB/T10095-2008规定，齿轮传动的精度分为12级，精度从112级依次降低。常用中级精度6、7、8级。一对齿轮传动的精度由四个方面组成：第I公差组（运动精度）、第II公差组（平稳性精度）、第III公差组（接触精度）、齿轮副的侧隙。运动精度是指齿轮转动一周的转角的最大误差值不超过允许的范围
31、，表示传递运动的准确性。平稳性精度是指齿轮瞬时传动比的变化限制在一定的范围内，它表示传递运动的平稳性。接触精度是指齿轮传动的轮齿接触表面大且均匀，以及接触斑点占整个齿面的比例（如接触斑点超过60%以上）。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动齿轮副的侧隙是指齿轮非工作面在齿廓法线方向上的间隙，间隙用于储存润滑油和防止卡死。齿轮副的侧隙采用上、下极限偏差来表示，如上极限偏差表示为“F”、下极限偏差表示为“L”。常见的齿轮传动精度标记方法是“8-7-7FLGB/T10095-2008”，表示该对齿轮的精度要求是：运动精度为8级、平稳性精度为7级、接触精度为7级、齿轮副的侧隙为FL。标记中的数值越小，齿轮的
32、精度等级越高。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动十四、齿轮传动的装配、检测、润滑和维护十四、齿轮传动的装配、检测、润滑和维护1齿轮的装配齿轮装配工序包括两步：第一步，先将齿轮、键等零件安装到轴上，其固定和定位都应符合技术要求；第二步，再将齿轮轴部件装入箱体内。2齿轮传动的检测为了保证齿轮传动符合技术要求，齿轮传动机构在安装过程中要进行运动精度检测、接触精度检测、齿轮副的侧隙检测等。其中运动精度检测包括径向跳动检测和端面跳动检测两项，可用百分表进行检测；接触精度检测可采用涂色法检查。齿轮副的侧隙检测常用压铅丝法或打表法来检测。模块模块三三 齿轮传动齿轮传动3齿轮传动的润滑齿轮传动绝大多数是使用润滑油
33、进行润滑。其中载荷大、低速的齿轮传动可选用粘度大的润滑油；载荷小、高速的齿轮传动可选用粘度小的润滑油。加润滑油时，应按机器规定的润滑油牌号、规定的油量，定期加油。不得使用混杂不洁的润滑油，油箱内的脏油要定期更换。4齿轮传动的维护事项（1）按维护规程要求，定时、定质、定量给齿轮传动加润滑油。（2）要经常检查润滑系统，注意观察齿轮传动的工作状况，始终保持齿轮传动润滑正常。（3）经常通过看、摸、听等方式，监视齿轮传动有无超常规温度、异常响声、振动等不正常现象。（4）对于开式齿轮传动系统应装防护罩，防止灰尘、切屑等杂物侵入齿面，加速齿面磨损。（5）齿轮传动切勿超载，否则容易引起齿牙折断或降低齿轮的使用
34、寿命。（6）装配或调整齿轮时须注意手指不要放在两轮之间，否则齿轮转动时容易夹伤手指。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的是90。一、蜗杆传动的组成和特点一、蜗杆传动的组成和特点蜗杆传动由蜗杆、蜗轮和机架组成。通常蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆传动的主要特点是：传动比大，一般为2880。蜗杆传动是减速传动，蜗杆转动一周，蜗轮仅转过一个齿。传动平稳，噪声小，结构紧凑，体积小；蜗杆传动具有自锁功能，即只能蜗杆带动蜗轮，反之则不能传动；蜗轮与蜗杆齿面的滑动速度大，摩擦发热严重，传动效率较低，仅为0.70.9，一般用于中
35、小功率的传动场合。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 二、蜗杆传动的类型及应用二、蜗杆传动的类型及应用根据蜗杆分度曲面形状进行分类，蜗杆传动可分为圆柱蜗杆传动、圆弧面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。圆柱蜗杆传动又有普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动之分，而普通圆柱蜗杆传动按蜗杆齿形进行分类，又分为阿基米德蜗杆（ZA蜗杆）传动、渐开线蜗杆（ZI蜗杆）传动、法向直廓蜗杆传动（ZN蜗杆）、圆弧圆柱蜗杆（ZC蜗杆）传动和锥面包络蜗杆（ZK蜗杆）传动等，其中应用最广的是阿基米德蜗杆传动。蜗杆传动适用于传动比大，传递功率不大（一般不超过50kW）的机械上，如蜗杆减速器、卷扬机传动系统、滚齿机传动系统中都采用蜗杆传动。
36、模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 三、蜗杆传动的结构三、蜗杆传动的结构在蜗杆传动中，蜗杆与轴通常做成一体，称为蜗杆轴。最常用的蜗杆是阿基米德蜗杆，阿基米德蜗杆在其轴向剖面内的齿形是直线，在横截面内的齿形是阿基米德螺旋线。阿基米德蜗杆按螺旋方向分类，可分为右旋蜗杆和左旋蜗杆，通常多用右旋蜗杆。蜗杆的头数16蜗杆，有单头、双头和多头之分。单头蜗杆主要用于传动比较大的机械传动，要求自锁的蜗杆传动必须采用单头蜗杆；多头蜗杆主要用于传动比不大和要求传动效率较高的机械传动。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 蜗轮的外形类似于带有内凹圆弧的圆柱齿轮。蜗轮的结构有整体式蜗轮和组合式蜗轮两种。其中组合式蜗轮由齿圈和蜗
37、轮芯两部分组成，齿圈可选用青铜制造，蜗轮芯可选用铸铁或钢。四、蜗杆传动的基本参数和几何尺寸四、蜗杆传动的基本参数和几何尺寸蜗杆传动涉及的传动参数主要有：蜗杆与蜗轮的模数、蜗杆分度圆直径、蜗杆与蜗轮的压力角、蜗杆升角（或为导程角）、蜗轮螺旋角、蜗杆直径系数、蜗杆齿顶高系数、蜗杆顶隙系数、中心距、蜗杆头数、蜗轮齿数、传动比、蜗杆传动的旋转方向等。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 在主平面内，蜗杆的形状相当于齿条，蜗轮相当于渐开线齿轮。1蜗杆与蜗轮的模数蜗杆的模数是指轴面模数，用mx1表示；蜗轮的模数是指端面模数，用mt1表示。mx1=mt1。2蜗杆分度圆直径国家标准已将蜗杆分度圆直径规定为标准值，并
38、与标准模数相匹配。蜗杆的分度圆直径不仅与模数有关，而且还与蜗杆头数和升角有关。3蜗杆与蜗轮的压力角蜗杆的压力角是指轴向压力角，用ax1表示；蜗轮的压力角是指端面压力角，用at1表示。ax1=at1=20模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 4蜗杆升角和蜗轮螺旋角蜗杆升角（又称为导程角）是指蜗杆的分度圆螺旋线的切线与端平面之间的夹角，用表示。蜗杆升角大则传动效率高，但自锁性差；蜗杆升角小则传动效率低，但自锁性好。蜗轮的螺旋角是指蜗轮的分度圆轮齿的旋向与轴线间的夹角。5蜗杆直径系数蜗杆直径系数是蜗杆的分度圆直径与轴向模数的比值。常用蜗杆的直径系数的取值是：18、16、12.5、11.2、10、9、8。6
39、蜗杆齿顶高系数和蜗杆顶隙系数蜗杆齿顶高系数=1；蜗杆顶隙系数=0.2。7中心距对于普通圆柱蜗杆传动，其中心距的尾数应为0或5；标准蜗杆减速器的中心距应取标准值，如40、50、65、80、100、125、160、（180）、200、（225）、250、（280）、315、（335）、400、（450）、500。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 8蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2对于传动比大或要求自锁性好的蜗杆传动，常取z1=1；为了提高传动效率，z1可取较大值，但加工难度增加，故z1常取1、2、4、6。蜗轮齿数z2通常是在2780范围内选择。当z227时，加工蜗轮时会产生根切现象；当z280后，会使蜗轮
40、尺寸过大及蜗杆轴的刚度下降。9传动比i12蜗杆传动的传动比是蜗杆转速n1与蜗轮转速n2之比，或者是蜗轮的齿数z2与蜗杆头数z1之比。通常传动比i12=1040。如果蜗杆传动仅用于传递运动（如分度运动），其传动比可达1000。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 10蜗杆传动的旋转方向蜗杆、蜗轮的旋向按右手法则判定。手心对着自己，四个手指顺着蜗杆（或蜗轮）的轴线方向摆正，如齿向与右手拇指指向一致，则该蜗杆（或蜗轮）为右旋。反之，该蜗杆（或蜗轮）为左旋。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 在蜗杆传动时，蜗轮的旋转方向可用左、右手法则判定。当蜗杆右旋时用右手法则判定，当蜗杆左旋时用左手法则判定。蜗轮旋转方向判
41、定的具体做法是：手握住蜗杆轴向，四指弯曲的方向代表蜗杆旋转方向，大拇指所指的反方向就是蜗轮的回转方向。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 五、蜗杆传动正确啮合条件五、蜗杆传动正确啮合条件在蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮正确啮合时，必须同时满足蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等、蜗杆的轴向压力角与蜗轮的端面压力角相等、蜗杆的升角与蜗轮的螺旋角相等，且均为标准值。六、蜗杆传动的几何尺寸计算六、蜗杆传动的几何尺寸计算在蜗杆传动中，如果蜗杆的主要参数确定后，其几何尺寸可按表6-8所列公式进行相关计算。七、蜗杆传动的失效形式七、蜗杆传动的失效形式蜗杆传动的失效形式主要有齿面疲劳点蚀、胶合、磨损、轮齿折断等。另外，由
42、于蜗轮制造材料的强度通常低于蜗杆制造材料的强度，因此，蜗杆传动的失效现象大多数发生在蜗轮轮齿上。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 八、蜗杆与蜗轮的制造材料八、蜗杆与蜗轮的制造材料蜗杆通常选择调质钢（如45钢、40Cr钢、40CrNi钢、40MnB钢等）和渗碳钢（如20钢、20CrMnTi钢、20Cr钢、20CrNi钢等）制造，并进行调质处理或表面淬火处理，以提高齿面的硬度和耐磨性。蜗轮主要选用铸造青铜进行制造，如选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3、铸造锡青铜ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn等制造蜗轮。九、蜗杆传动的拆装九、蜗杆传动的拆装安装蜗杆传动时应先装入蜗轮，再装入蜗杆，最后装入蜗
43、杆两端的滚动轴承。拆卸蜗杆传动装置时，其拆装顺序正好与安装顺序相反。模块四模块四 蜗杆传动蜗杆传动 十、蜗杆传动的维护十、蜗杆传动的维护1蜗杆传动的散热（1）增加散热面积。例如，在蜗杆传动箱体上铸出或焊上散热片。（2）在蜗杆轴端装置风扇进行人工通风。（3）在蜗杆传动箱体油池中安装蛇形冷却管。（4）采用压力喷油循环润滑和冷却。2蜗杆传动的润滑蜗杆传动的润滑方式主要有油池润滑和喷油润滑。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器一、齿轮系一、齿轮系齿轮系（简称轮系）是由一系列相互啮合的齿轮组成的传动装置。1齿轮系的类型及应用齿轮系根据传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定进行分类，可分为定轴轮系
44、和周转轮系。（1）定轴轮系是指在轮系运转时，所有齿轮（包括蜗杆、蜗轮）的几何轴线位置相对于机架均固定不动的轮系。定轴轮系主要应用于车床主轴箱、汽车减速器，可使机械实现变速和换向功能。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器（2）周转轮系是指在轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的固定轴线回转的轮系。在周转轮系中，一般都以中心轮和转臂作为运动的输入和输出构件，它们是周转轮系中的基本构件。基本构件通常是绕同一固定轴线回转的。周转轮系包括差动轮系和行星轮系等。差动轮系是指具有两个或两个以上自由度的周转轮系。在差动轮系中，是由两个或两个以上的原动件决定了轮系中执行件的确定运动，执行件可以
45、为齿轮或系杆。差动轮系可进行运动合成，广泛应用于机床、计算机构装置中。行星轮系是指凡具有一个自由度的周转轮系。在行星轮系中，为了使各构件具有确定的相对运动，只需要1个主动构件。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器2齿轮系的传动特点（1）齿轮系可获得很大的传动比。（2）齿轮系可作远距离传动。（3）齿轮系可实现变速和变向要求。（4）齿轮系可实现合成运动（或分解运动）。3齿轮与轴的连接方式根据齿轮与轴连接方式的不同，齿轮可分为固定齿轮、滑移齿轮、空套齿轮三种类型。4平行轴定轴轮系传动比的计算齿轮系传动比是指齿轮系中首末两轮的转速之比，用符号i1n表示，其右下角标表示对应的两齿轮。齿轮系传动比的
46、计算包括两个内容：一是计算传动比的大小，二是确定从动齿轮的转动方向。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器定轴轮系传动比等于轮系中各级齿轮传动比的连乘积，其数值是定轴轮系中所有从动齿轮齿数的连乘积与所有主动齿轮齿数的连乘积之比。定轴轮系传动比的大小与其中的惰轮的齿数无关。惰轮既是主动齿轮又是从动齿轮，惰轮的作用是改变了传动装置的转向，也有利于加大齿轮轴之间的距离，因此，惰轮又称为过桥齿轮。5定轴轮系中从动齿轮的转向定轴轮系传动比中的正负号由外啮合齿轮的对数m决定。如果m为奇数，i1k为负号，说明首位齿轮与末尾齿轮的转向相反；如果为偶数，i1k为正号，说明首位齿轮与末尾齿轮的转向相同。定轴轮
47、系中各齿轮的转向也可用箭头在图中逐对标出。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器二、减速器二、减速器减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动（或蜗杆传动）所组成，是常用于原动机和工作机（或执行机构）之间作为减速的封闭式传动装置。1减速器的类型、特点及应用减速器按齿轮的形状进行分类，可分为圆柱齿轮减速器和圆锥齿轮减速器；减速器按传动的级数进行分类，可分为一级减速器和多级减速器；减速器按传动的结构形式进行分类，可分为展开式减速器、同轴式减速器和分流式减速器等；减速器按传动和结构的特点进行分类，可分为齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器2减速器的结构减速器的结构都是由箱体、轴、齿轮、轴承及相关附件（如视孔盖、通气器、油标尺等）组成。模块五模块五 齿轮系与减速器齿轮系与减速器3减速器的标准减速器的生产已经标准化和规格化，并由专门化生产厂商制造。国家标准规定，减速器的中心距尾数是0和5，常用的中心距是：100、125、160、200、250、；减速器的传动比是：1.25、1.4、1.6、1.8、2、2.24、2.5、2.8、3.15、3.55、。常用减速器的标牌及含义是：