機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)—齒輪傳動和蝸桿傳動要求

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)齒輪傳動和蝸桿傳動要求 第一節(jié) 概述一、齒輪傳動的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）傳動效率高 2）傳動比恒定 3）結(jié)構(gòu)緊湊 4）工作可靠、壽命長缺點(diǎn)：1）制造、安裝精度要求較高 2）不適于中心距a較大兩軸間傳動 3）使用維護(hù)費(fèi)用較高 ）精度低時(shí)、噪音、振動較大 二、齒輪傳動的分類：1、按傳動軸相對位置:平行軸齒輪傳動， 相交軸齒輪傳動， 交錯(cuò)軸齒輪傳動 斜齒直齒2、按工作條件開式適于低速及不重要的場合半開式農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械及簡單機(jī)械設(shè)備只有簡單防護(hù)罩閉式潤滑、密封良好，汽車、機(jī)床及航空發(fā)動機(jī)等的齒輪傳動中 3、按齒形漸開線常用擺線計(jì)時(shí)儀器圓弧承載能力較強(qiáng)三、對齒輪傳動的基本要求： 1）齒輪傳動要

2、準(zhǔn)確平穩(wěn)（由嚙合原理保證）； 2）傳動的承載能力要高（由正確選材，進(jìn)行必要強(qiáng)度計(jì)算保證）。第二節(jié) 漸開線及其特性一、漸開線的形成發(fā)生線、基圓、漸開線壓力角。將直線AB沿著半徑為rb的圓做純滾動，直線上任一點(diǎn)K的軌跡DEK稱為該圓的漸開線，該圓稱為基圓，直線AB成為發(fā)生線。同一基圓上產(chǎn)生的兩條方向相反的漸開線為齒廓的齒輪，稱為漸開線齒輪。二、漸開線的性質(zhì)1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長； 2）發(fā)生線KN始終切于基圓，KN又是漸開線在K點(diǎn)的法線，N點(diǎn)是漸開線在K點(diǎn)的曲率中心； 3）漸開線的形狀與基圓大小有關(guān)； 4）同一基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開線間的公法線長度處處相等； 5）基圓內(nèi)無

3、漸開線。三、漸開線齒廓的壓力角第三節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及尺寸計(jì)算一、齒輪各部分名稱及代號齒頂圓(da)；2 齒根圓(df) ；齒厚(sk) 、齒槽寬(ek)和齒距(pk) ；pk = sk+ ek分度圓d；p= s+ e=2s=2e(標(biāo)準(zhǔn)齒輪）5 齒頂高h(yuǎn)a、齒根高h(yuǎn)f和全齒高h(yuǎn)。h=ha+hf二、漸開線齒輪的基本參數(shù)齒數(shù)z；模數(shù)m 分度圓周長：d=zp m=p/ d=mz3 壓力角（定義：分度圓）；齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*（定義：標(biāo)準(zhǔn)齒輪）。 ha= ha*m c= c*m hf=(ha*+ c*)m三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算見表53（適用外嚙合齒輪）四、徑節(jié)制齒

4、輪簡介英、美等國的標(biāo)準(zhǔn)制度；徑節(jié)齒數(shù)與分度圓直徑（英寸）的比值。DP第四節(jié) 漸開線齒輪的嚙合一、漸開線齒輪可以保證定傳動比傳動二、漸開線齒輪傳遞的壓力方向不變?nèi)?、漸開線齒輪中心距具有可分性（以上三點(diǎn)為：漸開線齒輪傳動的特點(diǎn)）四、漸開線齒輪正確嚙合的條件五、直齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距六、連續(xù)傳動條件作業(yè)：5-24、5-26第五節(jié) 漸開線齒輪的加工和變位概念一、齒輪輪齒的加工方法仿型法和 范成法二、輪齒的根切現(xiàn)象和最少齒數(shù) 1 根切現(xiàn)象（只出現(xiàn)在范成加工的齒輪上）指的是靠近齒根部的漸開線被切去的現(xiàn)象。 2 產(chǎn)生根切的原因刀具的頂線超過了嚙合極限點(diǎn)N基圓太小Z太少。 3 不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)確定三 、輪齒的

5、加工檢測1 公法線長度計(jì)算四、變位齒輪簡介專題 圓柱齒輪承載能力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪承載能力的計(jì)算：齒輪承載能力的計(jì)算方法：依據(jù)其失效形式一、齒輪傳動的受力分析和計(jì)算載荷1、齒輪傳動的受力分析和計(jì)算載荷2、計(jì)算載荷二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算四、齒輪傳動參數(shù)的選擇1、齒數(shù)和模數(shù)2、齒寬b和齒寬系數(shù)a3、傳動比i五、漸開線圓柱齒輪的精度1、齒輪精度等級的選擇2、齒輪副側(cè)隙的規(guī)定3、齒輪精度的標(biāo)注六、圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、齒輪軸2、實(shí)體結(jié)構(gòu)齒輪3、輻輪結(jié)構(gòu)齒輪4、輪輻式結(jié)構(gòu)齒輪七、齒輪傳動計(jì)算的類型和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1、齒輪傳動計(jì)算的類型1）設(shè)計(jì)計(jì)算2）校核計(jì)算2、齒輪傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

6、1）閉式齒輪傳動2）開式齒輪傳動八、設(shè)計(jì)實(shí)例 第六節(jié) 斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒輪與直齒輪的比較 1 斜齒輪與直齒輪齒廓曲線的形成原理相同2 直齒輪無端、法面之分；斜齒輪有端、法面之分；3 直齒輪嚙合與斜齒輪嚙合的不同（1）重合度不同；（2）嚙合平穩(wěn)性不同。4 斜齒輪存在軸向力。二、斜齒輪的幾何參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 1 基本參數(shù)：齒數(shù)、螺旋角、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。 （1）螺旋角（2）模數(shù)（3）壓力角（4）頂高系數(shù)和頂隙系數(shù) 2 幾何尺寸計(jì)算（表54）三、斜齒輪的正嚙條件四、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)的目的：1）、2）、3）。第七節(jié) 錐齒輪傳動一、概述錐齒輪用于兩相交軸之間的運(yùn)動傳

7、遞。如圖523示， 兩錐間夾角為90度。二、直齒錐齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸參數(shù)：分錐角、齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)。尺寸計(jì)算（見表56）。三、錐齒輪的正嚙條件四、錐齒輪的背錐和當(dāng)量齒數(shù)第八節(jié) 輪齒的失效和齒輪常用材料一、輪齒的失效1 輪齒的疲勞折斷2 齒面磨損；3 齒面點(diǎn)蝕；齒面膠合；5 齒面塑性變形。二、齒輪的常用材料 1 材料：鍛鋼、鑄鋼和鑄鐵。 2 常用熱處理方法：軟齒面HB350； 硬齒面HB350 常用齒輪材料見表57。第九節(jié) 蝸桿傳動一、蝸桿傳動的組成、類型和特點(diǎn)組成-蝸桿、蝸輪和機(jī)架；=900類型：3、 蝸桿傳動的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）傳動平穩(wěn)；2）可得到較大的傳動比；3）可設(shè)計(jì)具有自鎖性。 缺點(diǎn)：1）傳動效率低；需用耐磨材料。圓柱蝸桿傳動 環(huán)面蝸桿 錐蝸桿 二、普通圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸 1 普通圓柱蝸桿傳動蝸輪蝸 輪 2 基本參數(shù)：1）模數(shù)m和壓力角；2）蝸桿分度圓直徑和導(dǎo)程角（如右圖）；3）蝸桿頭數(shù)和蝸輪齒數(shù)；4）標(biāo)準(zhǔn)中心距和傳動比 3 蝸桿傳動的幾何尺寸（表5-10）蝸桿加工 蝸輪加工 三、蝸桿傳動的失效和常用材料 1 蝸桿傳動的失效形式 主要是蝸輪，和齒輪失效形式相似-磨損、膠合、疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷。閉式傳動中