书名：机械设计基础 第2版 ISBN： 978-7-111-34795-8 作者：柴鹏飞 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.1　概述 6.1.1　齿轮传动的特点 6.1.2　齿轮传动的分类 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6. 5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6. 6 渐开线齿轮加工原理和根切 6. 7 变位直齿圆柱齿轮传动 6 6.5　标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6.6　渐开线齿轮加工原理和根切 6.7　变位直齿圆柱齿轮传动 6.8　圆柱齿轮精度 6.9　齿轮常见失效形式、设计准则与选择 6.10　标准直齿圆柱齿轮传动的疲劳强度计算 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.1.1　齿轮传动的特点 1)两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。 2)适用的圆周速度和传动功率范围较大。 3)传动效率较高、寿命较长。 4)能实现平行、相交、交错轴间传动。 1)制造和安装精度要求较高，成本也高。 2)不适用于较远距离的传动。 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.1.2　齿轮传动的分类 图6-3　齿轮传动的类型 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.1.2　齿轮传动的分类 图6-4　渐开线及其齿廓 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.2.1 渐开线的形成和特性 6.2.2 渐开线函数 6.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 6.2　渐开线齿廓及啮合特性 6.2.1　渐开线的形成和特性 6.2.2　渐开线函数 6.2.3　渐开线齿廓的啮合特性 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.2.1　渐开线的形成和特性 1)发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即=。 2)因发生线沿基圆作纯滚动，发生线为渐开线上K点的法线。 3)渐开线的形状取决于基圆的大小，同一基圆上的渐开线形状完全相同。 4)渐开线是从基圆开始向外伸展的，所以基圆内无渐开线。 5)渐开线上各点压力角不同，离基圆越远，压力角越大。 1.tif 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

6.2.1　渐开线的形成和特性 图6-5　不同基圆的渐开线

6.2.1　渐开线的形成和特性 1.tif

6.2.1　渐开线的形成和特性 图6-6　压力角

6.2.2　渐开线函数 表6-1　渐开线函数表

6.2.2　渐开线函数 图6-7　渐开线齿廓满足传动比恒定

6.2.3　渐开线齿廓的啮合特性 1.渐开线齿廓传动比恒定不变 2.渐开线齿轮传动中心距的可分性 3.啮合时传递压力的方向不变

6.3　渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数 6.3.1　齿轮各部分的名称 6.3.2　主要参数

6.3.1　齿轮各部分的名称 图6-8　齿轮各部分的名称

6.3.1　齿轮各部分的名称 表6-2　齿轮轮齿各部分名称及符号

表6-3 齿轮模数系列(常用值)(单位：mm) 6.3.2　主要参数 1.齿数z 2.模数m 表6-3　齿轮模数系列(常用值)(单位：mm) 2.优先用第一系列，括号内模数尽可能不用。

6.3.2　主要参数 图6-9　不同模数的比较 3.压力角

6.3.2　主要参数 4.齿顶高系数、顶隙系数 图6-10　齿轮顶隙

6.3.2　主要参数 1.tif

6.3.2　主要参数 图6-11　内齿轮的结构和几何尺寸关系

6.3.2　主要参数 表6-4　标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 例6-1　国产某机床的传动系统，需换一个损坏的齿轮。

6.3.2　主要参数 测得其齿数z=24，齿顶圆直径da=77.95mm，已知为正常齿制，试求齿轮的模数和主要尺寸。 解　国产机床，齿轮压力角为20°，正常齿制h*=1.0，c*=0.25 1)求齿轮的模数 2)计算主要尺寸

6.4　标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 6.4.1　正确啮合条件 6.4.2　连续传动条件 6.4.3　正确安装

6.4　标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 图6-12　齿轮正确啮合条件

6.4　标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 图6-13　齿轮啮合传动过程

6.4.1　正确啮合条件

6.4.2　连续传动条件 图6-14　外啮合传动

6.4.3　正确安装

6.5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6.5　标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6.5.1　公法线长度 6.5.2　分度圆弦齿厚和弦齿高

6.5 标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 6.5　标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 图6-15　齿轮公法线长度

表6-5 公法线长度()(=α=20°，=m=1mm) 6.5.1　公法线长度 表6-5　公法线长度()(=α=20°，=m=1mm)

6.5.1　公法线长度 图6-16　分度圆弦齿厚和弦齿高

表6-6 标准齿轮分度圆弦齿厚和弦齿高(=α=20°，=m=1mm) 6.5.2　分度圆弦齿厚和弦齿高 表6-6　标准齿轮分度圆弦齿厚和弦齿高(=α=20°，=m=1mm)

6.5.2　分度圆弦齿厚和弦齿高 2.如当量齿数zv带小数，用比例插入法。 例6-2　现有一正常齿制标准直齿圆柱齿轮，已知m=2mm，z=42，求跨齿数K，公法线长度W，分度圆弦齿厚和弦齿高。 解　1)计算法 2)查表法

6.6　渐开线齿轮加工原理和根切 6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 6.6.2　根切现象与最小齿数

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 1.仿形法 图6-17　盘形齿轮铣刀加工齿轮

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 1.tif 图6-18　指形铣刀加工齿轮

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 表6-7　各号铣刀加工的齿数范围 2.展成法 (1)插齿　图6-19所示为用齿轮插刀加工齿轮的情形。

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 图6-19　用齿轮插刀加工齿轮 (2)滚齿　用齿条刀具加工齿轮为断续切削，生产效率较低。

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 1.tif

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 6M20.TIF

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 图6-20　用齿条插刀加工齿轮

6.6.1　齿轮轮齿的加工方法及其原理 图6-21　用齿轮滚刀加工齿轮

6.6.2　根切现象与最小齿数 图6-22　根切现象与切齿干涉的参数关系

6.7　变位直齿圆柱齿轮传动 6.7.1　变位齿轮概念 6.7.2　变位齿轮的特点 6.7.3　变位齿轮传动类型、特点及应用

6.7.1　变位齿轮概念 1.tif

6.7.1　变位齿轮概念 图6-23　变位齿轮加工原理及其齿形

6.7.2　变位齿轮的特点 1)当x>0时，刀具节线上齿槽宽增大，齿厚减小，因此，正变位齿轮分度圆齿厚s增大，齿槽宽e减小，其变动量Δs=2xmtanα，如图6-21e所示。 2)当x>0时，刀具的齿顶线外移，因此，正变位齿轮的齿根圆直径df增大，要保持相应的齿高，齿顶圆直径da也增大。 3)当x>0时，齿根高hf减小，齿顶高ha增大。 4)刀具齿顶线随刀具外移，它与啮合线的交点B2移向N1，如图6-21e所示。 5)由于变位齿轮的齿槽宽与齿厚都发生变化，中心距也会变化，利用这一特点，可调整齿轮传动的中心距。

6.7.3　变位齿轮传动类型、特点及应用 1.标准齿轮传动 2.高变位齿轮传动 3.角变位齿轮传动 表6-8　变位齿轮传动类型、特点及应用

6.8　圆柱齿轮精度 6.8.1　齿轮传动的使用要求 6.8.2　齿轮精度等级及选用 6.8.3　齿轮精度在图样上的标注

6.8.1　齿轮传动的使用要求 1.传递运动的准确性 2.传动的平稳性 3.载荷分布的均匀性 4.传动侧隙的合理性

6.8.2 齿轮精度等级及选用 1.精度等级 2.公差组 3.精度等级的选用 表6-9 常用的检验组 6.8.2　齿轮精度等级及选用 1.精度等级 2.公差组 3.精度等级的选用 表6-9　常用的检验组 表6-10　齿轮精度、圆周速度与加工方法关系

6.8.3　齿轮精度在图样上的标注 1)齿轮第Ⅰ公差组精度为7级，第Ⅱ、Ⅲ公差组精度均为6级，齿厚上、下偏差代号分为G，M。 2)齿轮的三个公差组精度同级，例如7级，齿厚上、下偏差代号分别为F、L。 例6-3　某通用减速器中的标准直齿圆柱齿轮，已知：模数m=3mm，齿数z=32，中心距a=288mm，孔径D=40mm，压力角α=20°，齿宽b=20mm，传递功率P=5kW，转速n=1280r／min，小批量生产。试确定齿轮精度等级、检验项目、侧隙、齿坯公差和齿面粗糙度。 解　1)确定齿轮精度等级 2)确定各公差组的检验项目

6.8.3　齿轮精度在图样上的标注 表6-11　各公差组的公差值与极限偏差值

6.9　齿轮常见失效形式、设计准则与选择 6.9.1　轮齿的失效形式 6.9.2　设计准则 6.9.3　齿轮常用材料及其热处理

6.9.1　轮齿的失效形式 1.轮齿折断 图6-24　齿根疲劳断裂

6.9.1　轮齿的失效形式 1.tif 图6-25　齿轮轴轮齿折断

6.9.1　轮齿的失效形式 2.齿面点蚀 图6-26　斜齿轮的点蚀

6.9.1　轮齿的失效形式 3.齿面胶合 4.齿面磨损 图6-27　齿轮的胶合

6.9.1　轮齿的失效形式 1.tif 图6-28　轮齿的磨损

6.9.1　轮齿的失效形式 5.齿面塑性变形 图6-29　齿面塑性变形

6.9.1　轮齿的失效形式 1.tif 图6-30　齿面塑性变形1

6.9.1　轮齿的失效形式 图6-31　齿面塑性变形2

6.9.2　设计准则

6.9.3　齿轮常用材料及其热处理 表6-12　常用齿轮材料及其力学性能

6.9.3　齿轮常用材料及其热处理 表6-12　常用齿轮材料及其力学性能

6.9.3　齿轮常用材料及其热处理 表6-12　常用齿轮材料及其力学性能

6.10　标准直齿圆柱齿轮传动的疲劳强度计算 6.10.1　轮齿受力分析 6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 6.10.3　齿面接触疲劳强度计算 6.10.4　直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤

6.10.1　轮齿受力分析 图6-32　直齿圆柱齿轮传动受力分析

6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 图6-33　外齿轮的复合齿形系数

6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 1.tif

6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 6M34.TIF

6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 图6-34　试验齿轮弯曲疲劳极限 表6-13　载荷系数K 1)由于两齿轮齿面硬度和齿数不同，故大、小齿轮的许用应力及复合齿形系数也不相等，所以应分别用式(6-13)验算大、小齿轮的弯曲强度，即满足σF1≤［σF1］和σF2≤［σF2］。 2)由式(6-14)求出的模数m应圆整成标准值。

6.10.2　齿根弯曲疲劳强度计算 3)在应用式(6-14)时，由于配对齿轮的齿数和材料不同，故应以YFS1/［σF1］和YFS2/［σF2］中的较大值代入。 表6-14　齿宽系数

6.10.3　齿面接触疲劳强度计算 1)由于啮合时两齿轮接触处的接触应力相等，即σH1=σH2，但两齿轮材料及齿面硬度不同，许用应力也不同，故以［σH1］、［σH2］中较小值代入式(6-15)和式(6-16)。 2)如齿轮配对并非钢对钢，则式中常数671应修正为671×，ZE为材料系数，见表6-15。 图6-35　试验齿轮接触疲劳极限

6.10.3　齿面接触疲劳强度计算 表6-15　材料系数

6.10.4 直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤 6.10.4　直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤 1.参数选择 1)传动比i，对于一般单级减速传动，一般取值范围为i≤8；当i>8时，宜采用两级传动。 2)齿轮宽度计算中，b为啮合齿宽，大齿轮的齿宽b2按不小于啮合齿宽数值选取。 3)齿数z1和模数m。 2.设计一般步骤 例6-4　试设计两级齿轮减速器中一对低速直齿圆柱齿轮传动。原动机是电动机，工作机是货物提升机(中等冲击载荷)。齿轮相对于轴承位置非对称，单向运转。已知传递功率P=10kW，小齿轮转速n1=400r／min，传动比i=3.5。 解　1)选择齿轮材料，确定许用应力

6.10.4 直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤 6.10.4　直齿圆柱齿轮传动设计中参数选择和设计步骤 2)按齿面接触强度设计计算 3)确定齿轮的参数，计算主要尺寸 ①选齿数 ②确定模数 ③确定中心距 ④计算传动的主要尺寸 4)校核齿根弯曲疲劳强度 5)确定检测尺寸 6)确定齿轮精度 7)齿轮结构设计

1)标准直齿圆柱齿轮、斜齿轮的几何尺寸计算的能力。 2)齿轮材料选择的能力。 3)齿轮传动受力分析的能力。 4)标准齿轮传动强度设计的能力。 5)齿轮传动润滑方式选择的能力。 1)齿轮传动的类型、特点及应用场合。 2)渐开线的形成及基本性质。 3)渐开线圆柱齿轮的基本参数及其几何尺寸计算。 4)渐开线齿轮啮合原理、切齿原理及根切现象。 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件

5)齿轮强度设计、常见失效形式、齿轮结构、润滑与维护。 6)变位齿轮传动基本知识。 1)渐开线齿轮啮合原理。 2)渐开线圆柱齿轮的基本参数及其几何尺寸计算。 3)标准齿轮强度设计计算方法。 6.1　概述 6.2　渐开线齿廓及啮合特性 6.3　渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数 6.4　标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件