《汽车机械基础》 第14章 齿轮传动.pptx

第14章 齿轮传动14.1 齿轮传动的特点和类型114.2 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸14.3 标准直齿圆柱齿轮正确啮合及连续传动条件14.4 渐开线齿轮的加工及精度14.5 斜齿圆柱齿轮传动14.6 直齿圆锥齿轮传动14.7 齿轮的结构和润滑14.8 齿轮的常用材料和失效形式 14.1 齿轮传动的特点和类型214.1.1 齿轮传动的特点齿轮传动是一种通过主、从齿轮轮齿的相互啮合来直接传递运动和动力的机械传动方式。齿轮传动具有以下特点 ：① 传动过程平稳，瞬时传动比保持恒定不变。② 可实现平行、相交、交错等轴之间的传动。③ 工作可靠、结构紧凑、传动效率高、使用寿命长。④ 传递功率、速度和尺寸的范围大。齿轮传动传递的功率可从很小到几十万千瓦；齿轮圆周速度最高可达300 m/s；齿轮直径可从1 mm到150 m以上。齿轮传动的缺点在于：齿轮的制造和安装的精度要求很高，需要专用的加工设备；不适合于中远距离轴的传动；低精度齿轮在啮合时会产生振动、冲击和噪声。 14.1.2 齿轮传动的类型齿轮传动种类很多，按照相互啮合的两齿轮轴线位置的不同，齿轮传动可分为平面齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动，如图14-2所示。31．按照轴线位置分类（a）直齿外啮合 （b）直齿内啮合 （c）直齿轮与齿条 （d）斜齿轮 （e）人字形齿轮（f）直齿圆锥齿轮（g）斜齿圆锥齿轮 （h）交错轴斜齿轮 （i）蜗轮蜗杆 2．按照工作条件分类① 闭式齿轮传动。齿轮被封闭在刚性箱体内，可提供充足的润滑并防止灰尘等杂物落入齿轮表面，重要的齿轮传动通常都采用闭式传动，如汽车的变速箱和驱动桥等。② 半开式齿轮传动。齿轮外部安装有简易的防护罩，处于半敞开状态，多用于农业机械和建筑机械等。③ 开式齿轮传动。齿轮传动工作在敞开环境中，工作过程中容易落入灰尘，同时润滑不充分，导致齿轮容易磨损，故仅适用于简单机械或低速传动的场合。4 3．按照外观形状分类根据齿轮外观形状不同，齿轮可分为直齿圆柱齿轮（参见图14-2（a），（b））、斜齿圆柱齿轮（参见图14-2（d），（h））、直齿锥齿轮（参见图14-2（f））、斜齿锥齿轮（参见图14-2（g））、齿条（参见图14-2（c））和人字形齿轮（参见图14-2（e））等。5 14.2 标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸614.2.1 渐开线直齿圆柱齿轮的概念渐开线的形成过程如图14-3（a）所示。在一个半径为rb、绕圆心O旋转的圆盘上绕一根棉线，棉线的一端固定在圆盘的外边缘，另一端栓着一支铅笔。拉紧线头从点A逐渐展开，铅笔尖在纸上画出一条曲线，这条曲线就称为渐开线，圆O称为基圆。将齿轮的每个齿两侧都制成渐开线形状，即可得到渐开线齿轮，如图14-3（b）所示。齿轮渐开线齿廓上任意一点的受力方向与该点的运动方向（即线速度方向）之间所夹的锐角称为该点的压力角，用符号 表示。（a）渐开线的形成 （b）渐开线齿形 14.2.2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数① 齿数。齿轮圆周上轮齿的总数称为齿数，用符号z表示。② 齿厚。任意直径的圆周上同一轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆的齿厚，用符号sk表示。③ 齿槽宽。相邻两轮齿间的空间称为齿槽，沿任意直径圆周上的齿槽弧长称为该圆的齿槽宽，用符号ek表示。71．齿轮各部分名称及代号④ 齿距。任意直径圆周上相邻两轮齿同侧齿廓之间的弧长，称为该圆的齿距，用pk表示。同一直径圆周上的齿距pk等于齿厚sk和齿槽宽ek之和，即图14-4 渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 1．齿轮各部分名称及代号⑤ 齿宽。轮齿沿齿轮任意圆的轴线方向的宽度称为齿宽，用符号b表示。⑥ 齿顶圆。齿轮所有轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用符号da表示。⑦ 齿根圆。齿轮所有齿槽底面所在的圆称为齿根圆，其直径用符号df表示。⑧ 分度圆。使齿厚与齿槽宽相等的圆称为分度圆，其直径用符号d表示。⑨ 齿顶高、齿根高和全齿高。设分度圆将轮齿分为两部分，齿顶圆与分度圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，用符号ha表示；分度圆与齿根圆之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，用符号hf表示；轮齿在齿顶圆和齿根圆之间的径向高度称为全齿高，用符号h表示。8 2．齿轮的基本参数9国标规定齿轮分度圆上的各参数作为齿轮的基本参数，即将分度圆上的齿厚、齿槽宽和齿距分别称为齿轮的齿厚、齿槽宽和齿距，符号分别为s，e，p。齿轮中，分度圆的直径与齿数和齿距存在关系： ，可以得到为了设计、制造和互换的方便，对