83齿轮传动

项目六机械传动任务三认识齿轮传动齿轮传动齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到100m/s，传递功率可从几W到几万KW，齿轮直径可从不到1mm到10m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。学习目标1、了解齿轮传动的类型2、了解齿轮传动的应用场合3、学会齿轮传动的传动原理4、知道齿轮的失效形式5、学会分析轮系一、齿轮传动主要类型1、按传动轴相对位置分类a.平行轴齿轮传动b.相交轴齿轮传动c.交错轴齿轮传动2、按轮齿形状可分为:直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿传动斜齿齿轮传动人字齿轮传动直齿齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动2、按齿轮啮合形式可分为:外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动外啮合直齿圆柱齿轮内啮合直齿圆柱齿轮齿轮齿条（直齿条）外啮合斜齿圆柱齿轮人字齿轮传动齿轮齿条（斜齿条）直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮蜗轮蜗杆螺旋齿轮行星齿轮3、按照工作条件，齿轮传动可分为：开式传动和闭式传动开式传动多用于低速或低精度的场合，如水泥搅拌机和挖掘机中的齿轮。闭式传动多用于较重要的传动，如汽车变速箱和减速器中的齿轮。二、齿轮传动的应用1、思考齿轮传动在生活中的应用？二、齿轮传动的应用2、思考课本P76图6-18*分析以不同大小的齿轮为主动轮的情况？（1）齿数相等-----等速（2）小带大-----减速（3）大带小-----增速3、分析图6-----19，判断输出轴转速升高还是降低？二、齿轮传动的应用试述变速器的工作原理利用变速器内多组传动比不同的齿轮副来传递动力，通过换挡操纵机构使不同的齿轮副工作，从而传递不同的输出转矩。低速：传动比大；高速：传动比小。1.轮齿折断：齿轮工作时，若轮齿危险截面的弯曲应力超过极限值，轮齿将发生折断，一般发生在齿根部分。（1）由于短时过载或冲击载荷而产生的过载折断；（2）当齿根处的交变应力超过了材料的疲劳极限时，齿根圆角处产生疲劳裂纹，裂纹不断扩展，最终导致轮齿的弯曲疲劳折断。三、齿轮轮齿的失效形式2.齿面磨损（1）由于灰尘、金属微粒等进入啮合面而引起的磨粒磨损，是开式齿轮传动的主要失效形式。（2）因齿面相对滑动而引起的磨损。齿面磨损后，工作时会产生振动。磨损严重时还会使齿厚变薄而导致轮齿折断。为防止齿面磨损，可采取闭式齿轮传动、加强润滑、提高齿面硬度、降低齿面粗糙度等措施。3.齿面点蚀：齿轮啮合传动时，在齿面形成麻点凹坑，即为点蚀，多出现在齿根表面上。在闭式齿轮传动、良好润滑条件下易发生点蚀；开式齿轮传动中，因齿面磨损较快，点蚀还来不及出现或扩展就被磨掉，所以一般看不到点蚀现象。4、齿面胶合是重载齿轮传动常见的失效形式。在高速重载传动中，由于啮合区局部压力过大，温度过高，油的黏度剧烈降低，油膜被破坏，齿面金属在高温下黏着在一起，称为热胶合。5.齿面塑性变形：齿面较软的轮齿，载荷及摩擦力很大时，轮齿在啮合过程中，齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生局部塑性变形，使齿廓失去正确的形状，导致齿面塑性变形失效。提高齿面硬度，减小接触应力，使用高粘度润滑油可减轻或防止齿面塑性变形。四、轮系轮系：由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为轮系。轮系的应用特点1、可获得较大的传动比一对齿轮受结构限制，中心距较近。2、可作较远距离的传动一对齿轮受结构限制，中心距较近。轮系节省材料、减轻重量、降低成本和空间。增加中间轮2实现变向要求一对外啮合齿轮，主、从动轮（1、3）转向相反中间轮（惰轮或过桥轮）131323、可方便地实现变速和变向要求4、可实现分路传动利用定轴轮系，可以通过装在主动轴上的若干齿轮分别将运动传给多个运动部分，从而实现分路传动。一对圆柱齿轮传动转向的表达12121212外啮合：两轮转向相反内啮合：两轮转向相同外啮合：两轮转向相反内啮合：两轮转向相同一对圆锥齿轮传动转向的表达两箭头同时指向啮合点两箭头同时相背啮合点1212思考！平行轴传动的定轴轮系1233′451、用标注箭头来确定；2、因外啮合齿轮的对数为偶数（2对），则1、5两轮转向相同。如何判断以下定轴轮系中各轮的转向？例1如图所示轮系，分析该轮系传动路线。解该轮系传动路线为：1n9nⅠⅢⅡⅣⅤⅥ1z2z3z4z5z6z7z8z9z1nⅠ21zzⅡ43zzⅢ65zzⅣ87zzⅤ98zzⅥ9n2、传动比计算32nn即41nnnni末首总定轴轮系的传动比等于首末两轮的转速之比。4321nnnn3412ii3412zzzz3412、ii之间的传动比和及和分别指齿轮4321zzzz末首nni由上式可知，定轴轮系的传动比为：积所有主动轮齿数的连乘积所有从动轮齿数的连乘平行轴定轴轮系中，若以1表示首轮，以k轮表示末轮，外啮合的对数为m,则总传动比为：乘积所有主动齿轮齿数的连乘积所有从动齿轮齿数的连总mkii)1(1当结果为正，表示首末两轮回转方向相同。当结果为负，表示首末两轮回转方向相反。注：转向也可用箭头在图上依次画出来确定。例:如图所示轮系，已知各齿轮齿数及n1转向，求i19和判定n9转向。136897542ⅠⅥⅡⅣⅢⅤ896745231219iiiiii9876543221nnnnnnnnnn))()()()((8967452312zzzzzzzzzz86419753419)1(zzzzzzzzi即为正，首末两轮回转方向相同。惰轮解：1n9n转向也可通过在图上依次画箭头来确定。注：齿轮z2的大小对总传动比i19毫无影响，叫惰轮。惰轮2576431ⅠⅡⅣⅢⅤ1n7n2576431ⅠⅡⅣⅢⅤ1n例3如图所示，已知z1=24，z2=28，z3=20，z4=60，z5=20，z6=20，z7=28，齿轮1为主动件。分析该机构的传动路线；求传动比i17；若齿轮1转向已知，试判定齿轮7的转向。7n分析该轮系传动路线为：1nⅠ21zzⅡ43zzⅢ65zzⅣ76zzⅤ7n解根据公式结果为负值，说明从动轮7与主动轮1的转向相反。65317642317)1(zzzzzzzzi9.4202024286028531742zzzzzz各轮转向如图中箭头所示。