第6章齿轮传动.pptx

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1、1.齿轮传动的特点 6.1 概述 能保证恒定的传动比 适用的功率和圆周速度范围广 结构紧凑 效率高，0.940.99 工作可靠且寿命长,一般可达2000小时优点：制造齿轮需要专用设备和刀具，成本较高 对制造和安装精度的要求高 不宜用于长距离的传动 缺点：P105kw,V300m/s 第1页/共107页2.齿轮传动的类型 平面齿轮传动斜齿人字齿直齿圆柱齿轮 空间齿轮传动 齿轮传动 斜齿圆柱齿轮交错轴斜齿轮相交轴齿轮传动非圆齿轮1非圆齿轮2非圆齿轮3非圆齿轮系第2页/共107页3.齿轮的精度 国家标准规定齿轮的精度为012级，0级精度最高，12级精度最低。设计时应根据传动的用途、使用条件、传递功率

2、以及齿轮的圆周速度等合理确定齿轮的精度等级。最常用的齿轮精度为69级。表6-1 69级精度齿轮的应用精度精度等级等级圆周速度圆周速度 v/(ms-1)应应 用用直齿直齿圆柱齿轮圆柱齿轮斜齿斜齿圆柱齿轮圆柱齿轮直齿直齿锥齿轮锥齿轮6151525259 9高速、重载的齿轮传动，如飞机、汽车和高速、重载的齿轮传动，如飞机、汽车和机床中重要齿轮。分度机构中的齿轮传动机床中重要齿轮。分度机构中的齿轮传动7101017176 6高速、中载或中速、重载的齿轮传动，如高速、中载或中速、重载的齿轮传动，如标准系列减速器中的齿轮、汽车和机床中标准系列减速器中的齿轮、汽车和机床中的齿轮的齿轮85 510103 3一

3、般机械中无特殊精度要求的齿轮一般机械中无特殊精度要求的齿轮93 33.53.52.52.5用于低速、不重要的齿轮或没有精度要求用于低速、不重要的齿轮或没有精度要求的齿轮的齿轮第3页/共107页 渐开线的形成 6.2 渐开线齿廓 如右图所示：当直线L沿半径为rb的圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹称为该圆的渐开线，该圆称为基圆，直线L称为渐开线的发生线。第4页/共107页渐开线的性质 渐开线上任意点的法线切于基圆。渐开线上任意点的法线切于基圆。N N点点为曲率中心，为曲率中心，NKNK为曲率半径。为曲率半径。基圆内无渐开线。基圆内无渐开线。AN=KNAN=KN渐开线起始点渐开线起始点A A处曲

4、率半径为处曲率半径为0 0。发生线发生线L-KL-K点法线点法线-基圆切线基圆切线 三线合一三线合一 渐开线形状取决于基圆，渐开线形状取决于基圆，当当r rb b，变成直线。，变成直线。压力角压力角 随着向径随着向径r rK K改变。改变。第5页/共107页渐开线齿廓的啮合特点（1）实现定比传动P为两齿轮的瞬心，即两齿轮上P点速度相等（三心定理）啮合点的公法线是基圆公切线，由于两轮的基圆为定圆，其在同一方向只有一条内公切线。P为定点。P是否为定点？第6页/共107页 在P点两齿轮具有相同的绝对速度：则：实现定比传动P称为两啮合齿轮的节点。i 为常值第7页/共107页渐开线齿廓的啮合特点（2）由

5、O1PN1O2PN2，则有：中心距可分性 渐开线齿轮的瞬时传动比：与两轮的节圆半径成反比；与两轮的基圆半径成反比；与中心距无关。第8页/共107页渐开线齿廓的啮合特点（3）四线合一 N N1 1N N2 2是啮合点的轨迹，称为啮合线。内公切线啮合线法线正压力作用线：四线重合内公切线啮合线法线正压力作用线：四线重合 啮合线又是接触点的法线，正压力总是沿法线方向，故正压力方向不变。第9页/共107页渐开线齿廓的啮合特点（4）啮合角不变啮合角在数值上等于渐开线在节圆上的压力角。啮合线与过C点的两节圆的公切线tt的所夹的锐角称为啮合角，用 表示。过节点C的两圆称为节圆，半径分别记为 。第10页/共10

6、7页 直齿圆柱齿轮各部分名称及代号 6.3 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算pnr齿顶圆 da、ra齿根圆 df、rf齿厚sk 齿槽宽 ek 齿距 pk=mk+ek 齿顶高ha齿根高 hf全齿高 h=ha+hf齿宽 BhahfhrbOBprapb分度圆人为规定的计算基准圆表示符号：d、r、s、e，p=s+e法向齿距 pnseskek=pb（基圆齿距）rfpk第11页/共107页 直齿圆柱齿轮的基本参数 模数m齿数z，分度圆周长：d=zp,称为模数m。模数的单位：mm，它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮，模数大，尺寸也大。d=mz，r=mz/2人为规定：m=p/只能取某些简

7、单值，m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16第12页/共107页为了便于制造、检验和互换使用，国标GB1357-87规定了标准模数系列。表6-2 渐开线圆柱齿轮模数(GB/T 13571987)单位：mm第一系列0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50第二系列0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，(3.25)，3.5，(3.75)，4.5，5.5，(6.5)，7，9，(11)，14，18，22，28，(30)，36，45说

8、明：1)本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模数。2)优先采用第一系列，括号中的模数尽可能不用。直齿圆柱齿轮的基本参数(2)第13页/共107页 直齿圆柱齿轮的基本参数(3)Orb速度方向正压力方向1AiiB1K1r1BiKiri 压力角渐开线上各点的压力角不等，分度圆上的压力角简称压力角。国家标准规定，标准压力角20。齿顶高系数 ha*齿顶高 h a=ha*m ha*=1，短齿ha*=0.8 顶隙系数 c*齿根高 h f =（ha*+c*）m c*=0.25 短齿c*=0.3 标准齿轮：m、ha*、c*为标准值，而且es 的齿轮。第14页/共107页 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计

9、算名 称代 号计 算 公 式分度圆直径d d=mz齿顶高ha ha ha*m齿根高hf hf (ha*c*)m齿高h h ha hf顶隙c c c*m齿顶圆直径da da=d+2 ha齿根圆直径df df=d-2 hf基圆直径db db=d cos齿距p p m齿厚s齿槽宽e标准中心距a基圆齿距pbpb=p cos第15页/共107页1)轮齿与齿槽正好与外齿轮相反。2)dfdda3)为保证齿廓全部为渐开线，要求dadb。，dad-2ha,dfd+2hf结构特点：轮齿分布在空心圆柱体内表面上。不同点：rrbrfrapnhNsehahfpBO 内齿轮第16页/共107页特点：1)压力角处处相等，且

10、等于齿形角，2)齿距处处相等:p=m其它参数的计算与外齿轮相同,如：s=m/2 e=m/2 esppnBhahfz的特例。齿廓曲线（渐开线）直线ha=ha*m hf=(ha*+c*)mpn=pcos为常数。3)分度线：与齿顶线平行且齿厚 s=e 的直线。是计算齿条尺寸的基准线。齿条第17页/共107页渐开线的性质 渐开线上任意点的法线切于基圆。渐开线上任意点的法线切于基圆。N N点点为曲率中心，为曲率中心，NKNK为曲率半径。为曲率半径。基圆内无渐开线。基圆内无渐开线。AN=KNAN=KN渐开线起始点渐开线起始点A A处曲率半径为处曲率半径为0 0。发生线发生线L-KL-K点法线点法线-基圆切

11、线基圆切线 三线合一三线合一 渐开线形状取决于基圆，渐开线形状取决于基圆，当当r rb b，变成直线。，变成直线。压力角压力角 随着向径随着向径r rK K改变。改变。内容回顾第18页/共107页渐开线齿廓的啮合特点实现定比传动四线合一内公切线啮合线法线正压力作用线：四线重合内公切线啮合线法线正压力作用线：四线重合第19页/共107页第20页/共107页直齿圆柱齿轮的基本参数 模数m齿数z，分度圆周长：d=zp,压力角渐开线上各点的压力角不等，分度圆上的压力角简称压力角。国家标准规定，标准压力角20。齿顶高系数 ha*齿顶高 h a=ha*m ha*=1，短齿ha*=0.8 顶隙系数 c*齿根

12、高 h f =（ha*+c*）m c*=0.25 短齿c*=0.3 第21页/共107页 渐开线齿轮正确啮合条件6.4 渐开线齿轮的啮合 要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合，两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等：pb1=pb2因m和都取标准值，使上式成立的条件为：m1=m2，1=2结论：一对渐开线齿轮的正确啮合条件 是它们模数和压力角应分别相等。pb2pb1rb2r2O2rb1r1O112PN1N2B2B1将pb=mcos代入得：m1cos1=m2cos2第22页/共107页标准中心距(正确安装条件)侧隙：零标准中心距：分度圆相切第23页/共107页连续传动条件一对齿轮连续传动

13、的条件：实际啮合线B1B2的长度大于或等于齿轮的法向齿距B2K。由于B2Kpb，齿轮连续传动的条件可表示为：B1 B2pb 定义重合度：理论上，1就可以保证齿轮连续传动.由于齿轮制造安装误差等原因，一般机械常取1.11.4。第24页/共107页 仿形法6.5 渐开线齿轮的加工指状铣刀加工盘铣刀加工 仿形法的优点是加工方法简单。缺点是精度难以保证，生产效率低。因此，仿形法只适用于修配、单件生产及加工精度要求不高的齿轮。第25页/共107页齿轮插刀加工i=0/=z/z0进刀、让刀运动切削运动0展成运动0齿条插刀加工进给切削让刀v范成Vrmz/2 展成法h*amh*amc*mc*m顶线第26页/共1

14、07页 在用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动主要有：（1）范成运动：即齿轮插刀与轮坯以恒定的传作回转运动，就如同一对齿轮啮合一样（展成运动）；动比第27页/共107页（2）切削运动：即齿轮插刀沿着轮坯的齿宽方向作往复切削运动；（3）进给运动即为了切出轮齿的高度，在切削过程中，齿轮插刀还需要向轮坯的中心移动，直至达到规定的中心距为止；（4）让刀运动轮坯的径向退刀运动，以免损伤加工好的齿面。第28页/共107页滚刀切齿加工 展成法(2)第29页/共107页6.6 根切现象、最少齿数及变位齿轮 不发生根切的最少齿数为：对于标准直齿圆柱齿轮第30页/共107页6.7 齿轮传动设计概述轮齿折

15、断齿面磨损齿面点蚀齿面胶合塑性变形 齿轮传动的失效形式 齿轮传动形式：开式齿轮传动闭式齿轮传动半开式齿轮传动。硬齿面：高于350HBS或38HRC软齿面：低于350HBS或38HRC第31页/共107页轮齿折断脉动循环或对称循环应力作用下，在根部会造成疲劳断裂轮齿突然过载，发生脆断第32页/共107页齿面点蚀齿面胶合润滑油膜作用减弱或消失改善措施：1）提高齿轮硬度2）选用合适润滑油第33页/共107页齿面磨损 在开式传动中，这是一种主要的破坏形式，现在还没有简明的计算方法。改用闭式传动是避免轮齿磨损的最有效办法。加大齿面硬度也有助于减少磨损。第34页/共107页塑性变形若轮齿的材料较软，载荷及

16、摩擦力又都很大时，齿面材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性变形，这种情况一般发生在硬度较低的齿面上。第35页/共107页 齿轮传动的设计准则对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计软齿面易磨损，硬齿面易弯折设计时以一种强度理论进行设计计算，一种强度理论校核计算第36页/共107页 针对不同的齿轮传动失效形式、设计准则也有所不同，具体设计准则如下：1、当轮齿表面硬度350HBS（HRC350HBS(HRC38)时，称 硬齿面。2、闭式软齿

17、面齿轮传动：按接触疲劳强度确定传动的尺 寸，而后验算齿根弯曲疲劳强度；3、闭式硬齿面齿轮传动：按弯曲疲劳强度确定，验算 接触疲劳强度；4、开式传动：由于开式传动的失效形式主要是造成轮 齿变薄，产生断齿，故按弯曲疲劳强度计算进行 设计。软齿面易磨损，硬齿面易弯折第37页/共107页 常用齿轮材料及热处理 齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧。表6-4 几种常用齿轮材料材料材料种类种类牌牌 号号热处理方法热处理方法硬硬 度度强度极限强度极限 b/MPa屈服极限屈服极限 S/MPa应用范围应用范围优质优质碳素钢碳素钢45正火正火调质调

18、质表面淬火表面淬火169217 HBS217 HBS217255 HBS255 HBS4855 HRC55 HRC588628750294343450低速轻载低速轻载低速中载低速中载高速中载高速中载合金钢合金钢40Cr调质调质表面淬火表面淬火241286 HBS286 HBS4855 HRC55 HRC686980490700中速中载中速中载高速中载，无剧烈冲击高速中载，无剧烈冲击20Cr渗碳淬火渗碳淬火5662 HRC62 HRC650400高速中载，承受冲击高速中载，承受冲击20CrMnTi渗碳淬火渗碳淬火5662 HRC62 HRC1080850铸钢铸钢ZG310-570正火正火1631

19、97 HBS197 HBS570310中速中载，大直径场合中速中载，大直径场合ZG340-640正火正火179207 HBS207 HBS640340球墨球墨铸铁铸铁QT500-7170230 HBS230 HBS500320低、中速轻载，较小冲击低、中速轻载，较小冲击灰铸铁灰铸铁HT300169255 HBS255 HBS300低速轻载，冲击很小低速轻载，冲击很小第38页/共107页齿轮传动的设计准则 针对不同的齿轮传动失效形式、设计准则也有所不同，具体设计准则如下：1、闭式软齿面齿轮传动：按接触强度确定传动的尺 寸，而后验算齿根弯曲疲劳强度；2、闭式硬齿面齿轮传动：按弯曲疲劳强度确定，验算

20、 接触强度；3、开式传动：由于开式传动的失效形式主要是造成轮 齿变薄，产生断齿，故按弯曲疲劳强度计算进行 设计。软齿面易磨损，硬齿面易弯折第39页/共107页6.8 直齿圆柱齿轮传动设计 轮齿的受力分析和计算载荷 作用在主动轮和从动轮上的各对作用力和反作用力大小相等，方向相反;主动轮上的切向力的方向与受力点运动方向相反，从动轮上切向力的方向 与受力点运动方向相同；径向力的方向分别指向各自轮心。第40页/共107页计算载荷与载荷因数 由于制造误差，轮齿、轴和轴承受载后变形，以及传动中工作载荷和速度的变化等，使轮齿上所受的实际载荷大于名义载荷，轮齿强度计算应按计算载荷:式中，K载荷因数，粗略计算时

21、可取K1.22。第41页/共107页 齿面接触疲劳强度计算 接触应力最大值可由赫兹(Hertz)公式计算，其值为:对于标准直齿圆柱齿轮传动 第42页/共107页 齿根弯曲疲劳强度计算 按右图简化计算并略去压应力和切应力，危险截面上的弯曲应力为：引入相关系数并整理可得齿根完全疲劳强度的校核公式和设计公式：第43页/共107页两种设计准则：齿面接触疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度计算 选取YFS1/FP1与YFS2/FP2较大代入待定第44页/共107页 许用应力计算许用接触应力第45页/共107页 许用应力计算许用接触应力(c)调质钢及铸钢 (d)渗碳淬火及表面淬火钢 第46页/共107页 许用应

22、力计算许用接触应力 图6-23 接触疲劳寿命因数 ZN1允许一定点蚀的正火碳钢，球墨铸铁，渗碳淬火的渗碳钢；2球墨铸铁，渗碳淬火的渗碳钢，不允许出现点蚀；3碳钢调质后气体氮化、氮化钢气体氮化，灰铸铁；4碳钢调质后液体氮化安全因数软齿面(350HBS)硬齿面(350HBS)重要的传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮S H1.01.11.11.21.3第47页/共107页 许用应力计算许用弯曲应力第48页/共107页 许用应力计算许用弯曲应力(d)渗碳淬火及表面淬火钢 第49页/共107页 许用应力计算许用弯曲应力图6-25 弯曲疲劳寿命因数 YN 1正火、调质的碳钢，球墨铸铁；2渗碳淬火的渗碳钢；3氮化

23、钢气体氮化，灰铸铁；4碳钢调质后液体氮化安全因数软齿面(350HBS)硬齿面(350HBS)重要的传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮S F1.31.41.41.61.62.2第50页/共107页查表练习查表练习已知传递的功率P=15KW，小齿轮转速n1=1460r/min，传动比为4.5，单向运转，载荷有轻微冲击。要求减速器结构尺寸紧凑，满载工作寿命40000h。材料选择和热处理方法小齿轮：20Cr，渗碳淬火，齿面硬度5862HRC。大齿轮：40Cr，感应淬火，齿面硬度4855HRC。确定许用接触应力和许用弯曲应力第51页/共107页 参数选择 1.齿数比 u 齿数比uz2/z1，u值总是大于或等于

24、1的。一般减速传动取u5；增速传动取u1.52；开式传动或手动传动u可大些。2.齿数 z 在满足轮齿弯曲强度的条件下，宜取较多的齿数。通常取z12040。3.模数 m 模数m应符合国标GB/T 13571987规定。考虑到开式齿轮传动磨损，应将初算的模数值增大1020 。第52页/共107页4.齿宽因数 增大齿宽比能缩小齿轮的径向尺寸，但齿宽越大，载荷沿齿宽分布越不均匀。可按下表选取。齿轮相对于轴承的位置齿面硬度软齿面(大齿轮或大、小齿轮硬度350HBS)硬齿面(350HBS)(大、小齿轮硬度 350HBS)对称布置非对称布置悬臂布置0.80.81.41.40.60.61.21.20.30.3

25、0.40.40.40.40.90.90.30.30.60.60.20.20.250.25第53页/共107页设计示例 设计一单级减速器中的直齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率P=15KW，小齿轮转速n1=1460r/min，传动比为4.5，单向运转，载荷有轻微冲击。要求减速器结构尺寸紧凑，满载工作寿命40000h。解：1材料选择和热处理方法参考表6-4，大小齿轮均选用合金钢硬齿面齿轮。小齿轮：20Cr，渗碳淬火，齿面硬度5862HRC。大齿轮：40Cr，感应淬火，齿面硬度4855HRC。第54页/共107页2参数选择1)齿数：取z126，则z2iz14.526117。实际传动比4.5。3)载荷因数

26、 考虑到齿轮为硬齿面、对称布置并采用直齿，取K 1.4（1.2-2）。2)齿宽因数：单级齿轮减速器，齿轮采用对称布置，查表6-7，取d 0.7（0.40.9）。3确定许用应力1)按式(6-18)计算许用接触应力 查图6-22，得接触疲劳极限应力：，；查图6-23，得接触疲劳寿命因数：查表6-6，取接触强度最大安全因数：第55页/共107页则：2)按式(6-20)计算许用弯曲应力，查图6-24，得弯曲疲劳极限应力：查图6-25，得弯曲疲劳寿命因数：查表6-6，取弯曲强度最小安全因数：第56页/共107页4计算小齿轮上的转距，由式(6-15)5按齿根弯曲疲劳强度计算（？）查表6-5，得综合齿形因数

27、YFS14.19，YFS23.97综合齿形因数与许用弯曲应力比值为第57页/共107页因为 较大，故以此比值带入式(6-29)，得齿轮模数6确定模数查表6-2，取第58页/共107页7校核接触疲劳强度钢对钢时，ZE189.8；ZH2.5；d1=52mm；b=36满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度要求。8.几何尺寸及结构设计略。第59页/共107页6.9 斜齿轮简介 1）其接触线由短变长，再由长变短，极大地降低冲击、振动和噪声，改善了传动的平稳性。更适合高速传动。2）斜齿圆柱齿轮相对于直齿圆柱齿轮而言，可以增大重合度、可以提高齿轮承载能力，减小结构尺寸。第60页/共107页发生面上直线KK与

28、基圆柱母线的关系 斜齿轮的形成 第61页/共107页 斜齿圆柱齿轮传动的基本参数和尺寸计算 法面模数 、端面模数螺旋角第62页/共107页正确啮合条件最小齿数第63页/共107页几何尺寸计算第64页/共107页 斜齿圆柱齿轮传动受力分析 轮齿间作用力Fn分解为Ft、Fr、Fa第65页/共107页an为分度圆压力角；T1作用在小齿轮上转矩第66页/共107页n1Fr2Fr1Ft2Ft1Fa2Fa1Z2Z1n 2第67页/共107页n1Fr2Fr1Ft2Ft1Fa2Fa1Z2Z1n 2第68页/共107页第69页/共107页圆锥齿轮传动用于两相交轴间的运动传递。两轴交角多为900。6.10 直齿圆

29、锥齿轮简介 第70页/共107页第71页/共107页第72页/共107页第73页/共107页大端小端以大端参数为标准值，如大端处模数为标准值，压力角=200。第74页/共107页锥顶第75页/共107页锥顶过大端顶圆作的圆锥为顶圆锥根圆锥第76页/共107页第77页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第78页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第79页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第80页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第81页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第82页/共107页分度圆锥（或节圆锥）第83页/共107页由节圆锥作两个截锥体，其无滑动的摩擦传动与圆锥齿轮传动相同。第84页/共107页由

30、节圆锥作两个截锥体，其无滑动的摩擦传动与圆锥齿轮传动相同。第85页/共107页由节圆锥作两个截锥体，其无滑动的摩擦传动与圆锥齿轮传递相同。第86页/共107页由节圆锥作两个截锥体，其无滑动的摩擦传动与圆锥齿轮传递相同。第87页/共107页由节圆锥作两个截锥体，其无滑动的摩擦传动与圆锥齿轮传递相同。第88页/共107页传动比 如图6-33所示，所以圆锥齿轮传动的传动比为：当轴交角 时，有：第89页/共107页受力分析 第90页/共107页6.11 齿轮结构与润滑 齿轮的结构 当齿顶圆直径da200mm，并满足下图所示的e值时，一般制成实心结构。小直径的钢制齿轮，当不满足图所示e 值时，应将齿轮与

31、轴制成一体，称为齿轮轴。e=2.5mne=2mn第91页/共107页 当齿顶圆直径da200500mm时，为减轻质量，可采用腹板式结构。为制造和搬运需要，腹板上常开对称的若干孔。第92页/共107页 当圆柱齿轮的齿顶圆直径da400mm、锥齿轮齿顶圆直径da300mm时，由于锻造困难，可采用铸造齿轮。圆柱齿轮可铸成轮辐式结构，锥齿轮可铸成带加强肋的腹板式结构。第93页/共107页 齿轮传动的润滑（1）润滑方式选择齿轮传动的润滑方式，主要取决于齿轮的圆周速度大小。开式及半开式齿轮传动中，速度较低，采用润滑油或润滑脂进行定期润滑。闭式齿轮传动中，根据速度不同可采用浸油润滑（12m/s）或喷油润滑。

32、第94页/共107页 齿轮传动的润滑（2）润滑剂选择润滑油的粘度根据齿轮材料和圆周速度按下表选取。多级传动的润滑油粘度取各级传动所需粘度的平均值。粘度选定后，可按设计手册确定润滑油的牌号。齿轮齿轮材料材料抗拉强度抗拉强度 /MPa圆周速度圆周速度v(m/s)0.50.50.51 112.52.52.55 5512.512.512.525252525运运 动动 粘粘 度度v40铸铁铸铁青铜青铜3202201501008060钢钢450 100010005003202201501008060100012501250500500320220150100801250160016001000500500

33、320220150100渗碳或表面淬火钢渗碳或表面淬火钢第95页/共107页 齿轮传动的效率 齿轮传动中的功率损失主要包括：啮合中的摩擦损失；润滑油被搅动的油阻损失；轴承中的摩擦损失。当齿轮轴上装有滚动轴承，并在满载状态下运转时，传动的平均总效率见下表。传动装置6级或7级精度的闭式传动8级精度的闭式传动开式传动圆柱齿轮0.980.970.95锥齿轮0.970.960.93第96页/共107页7.1 概 述 蜗杆传动由蜗杆蜗轮组成。一般蜗杆主动、蜗轮从动，两轴交错成90。蜗杆传动的类型圆柱蜗杆 环面蜗杆锥面蜗杆 阿基米德蜗杆渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 圆弧圆柱蜗杆 第7章 蜗杆传动 第97页/共1

34、07页阿基米德蜗杆 轴面齿廓为直线，端面齿廓为阿基米德螺旋线.渐开线蜗杆 端面齿廓为渐开线 法向直廓蜗杆 端面齿廓为延伸渐开线，法向齿廓为直线 第98页/共107页蜗杆传动的特点 优点 传动比大，结构紧凑.传动平稳，噪声小.可制成具有自锁性能的传动.缺点 效率低.成本较高.单级i=1040，最大可达80制成具有自锁性能的传动时小于0.5蜗杆是螺旋齿，蜗轮类似于斜齿轮.蜗轮一般用青铜，减轻齿面磨损及防止胶合第99页/共107页7.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸蜗杆传动的主要参数 中间平面:通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面.模数m和压力角正确啮合条件:第100页/共107页蜗杆头数z、

35、蜗轮齿数z2和传动比i 蜗杆的头数通常取1、2、4、6蜗轮齿数 传动比 蜗杆导程角 蜗杆分度圆直径d1 蜗杆分度圆直径为标准值(查表确定)第101页/共107页7.4 圆柱蜗杆传动设计蜗杆传动的受力分析 主动蜗杆的圆周力的方向与其圆周速度方向相反，从动蜗轮的圆周力的方向与圆周速度方向相同；蜗杆的轴向力可通过左(右)手定则判断。第102页/共107页7.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算蜗杆传动的润滑 闭式蜗杆传动一般采用油池或喷油润滑.开式蜗杆传动应选用粘度高的润滑油和润滑脂.第103页/共107页提高散热能力措施 1)在箱体外壁铸出散热片，以增大散热面积.2)在蜗杆轴端加装风扇，可提高散热系数.3)在箱体油池中装蛇形冷却水管，进行循环水冷却.4)采用压力喷油循环冷却.第104页/共107页pb 2rb/z=2(mz/2)cos/z =mcosr mz/2rb rcosp md mz第105页/共107页内容回顾 渐开线齿轮正确啮合条件m1=m2，1=2渐开线齿轮安装标准中心距连续传动条件直齿齿轮不发生根切的最小齿数 Zmin=17第106页/共107页感谢您的观看！第107页/共107页