机械常识 教学课件 作者 戴宽强 4 6 第四章 渐开线齿轮传动.pptVIP

第四章　渐开线齿轮传动 二、直齿锥齿轮传动 直齿锥齿轮轮齿分布在圆锥面上，有直齿、斜齿和曲齿三种，其中直齿锥齿轮应用最广，如图4-19所示。1.直齿锥齿轮2.直齿锥齿轮传动的正确啮合条件 图4-19　直齿锥齿轮传动 第四章　渐开线齿轮传动 三、齿轮齿条传动 齿轮齿条传动是齿轮传动的一种特殊组合方式。齿条就像一个被拉直后舒展开来的渐开线直齿圆柱齿轮。1.齿条 由渐开线的性质可知，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线变成直线，渐开线齿廓变成直线齿廓，齿轮变成齿条，如图4?20所示。齿条分为直齿条和斜齿条。 图4-20　齿条 第四章　渐开线齿轮传动 图4-21　齿轮齿条传动 2.齿轮齿条传动 齿轮齿条传动的主要目的是将齿轮的回转运动转变为齿条的往复直线运动，或将齿条的往复直线运动转变为齿轮的回转运动，如图4-21所示。 第四章　渐开线齿轮传动 齿轮传动过程中，在载荷的作用下，若发生轮齿折断、齿面损坏等现象，则齿轮传动就会失去正常的工作能力，这种现象称为失效。常见的齿轮失效形式有齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。一、齿面点蚀 齿面点蚀是齿面疲劳损伤现象之一。齿轮传动时，两轮齿在理论上是线接触，而由于弹性变形的原因，两轮齿实际上是很小的面接触，但表面会产生很大的接触应力。 接触应力按一定规律变化，当循环次数超过某一限度时，轮齿表面会产生细微的疲劳裂纹。裂纹逐渐扩展，会使表层上的小块金属剥落，形成麻点和斑坑，这种现象称为齿面的疲劳点蚀，如图4?22所示。发生点蚀后，轮齿工作面被损坏，造成传动的不平稳和产生噪声。 第五节　渐开线齿轮的失效形式 第四章　渐开线齿轮传动 图4-22　齿面点蚀 第四章　渐开线齿轮传动 二、齿面磨损 齿轮在传动过程中，接触的两齿面间会产生一定的相对滑动，也即会产生滑动摩擦，从而使齿面发生磨损。 对于开式齿轮传动，润滑条件不好，又有硬质颗粒等杂物落入轮齿的工作表面，因而会加剧齿面磨损，所以齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式，如图4-23所示。 图4-23　齿面磨损 第四章　渐开线齿轮传动 三、齿面胶合 齿轮轮齿在很大压力下工作时，齿面上的润滑油被挤走，两齿面金属直接接触，局部产生瞬时高温，致使两齿面发生粘连。随着齿面的相对滑动，较软轮齿的表面金属会被熔焊在另一轮齿的齿面上形成沟痕，这种现象称为齿面胶合。发生胶合后，齿面被破坏，会引起强烈的磨损和发热，使齿轮失效，如图4?24所示。 图4-24　齿面胶合 第四章　渐开线齿轮传动 四、齿面塑性变形 当齿轮的齿面较软时，在重载情况下，表层金属可能会沿着摩擦力方向发生局部塑性流动，出现塑性变形。发生塑性变形后，主动齿轮沿着节线形成凹沟，从动齿轮沿着节线形成凸棱。若整个轮齿发生永久性变形，则齿轮传动将丧失工作能力，如图4?25所示。 图4-25　塑性变形 第四章　渐开线齿轮传动 五、轮齿折断 轮齿在传递动力时相当于一个悬臂梁，齿根处受力最大，在齿根部分容易发生轮齿折断，如图4?26所示。 图4-26　轮齿折断 第四章　渐开线齿轮传动 本 章 小 结 本章主要介绍了齿轮传动的类型及应用特点，渐开线齿廓的形成及性质，渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算，渐开线齿廓的啮合特性，渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件，渐开线齿轮失效形式等知识。本章概念较多，理论性强，计算公式多，涉及面广。针对教学中的重点、难点，建议多采用直观教学法和精讲多练法，由浅入深，边讲边练，巩固所学知识。特别是“渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算”等重要知识要适当增加练习时间，举一反三，使学生真正理解和掌握。 主编：戴宽强 第四章　渐开线齿轮传动  齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。齿轮副中的一对齿轮的轮齿依次交替接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。齿轮传动属于啮合传动。齿轮传动的应用如图4?1所示。 图4-1　齿轮传动的应用 第一节　齿轮传动概述 第四章　渐开线齿轮传动 表4-1　齿轮传动的常用类型 一、齿轮传动的常用类型齿轮传动的种类很多，可按不同方法分类。常用类型见表4-1。 二、齿轮传动的应用1.传动比2.应用特点三、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 齿轮传动对齿廓曲线的基本要求：一是传动要平稳,二是承载能力要强。 第四章　渐开线齿轮传动 一、渐开线的形成 如图4?2所示，在某平面上一条动直线AB沿着一固定的圆作纯滚动。此动直线AB上任意一点K的运动轨迹CK称为该圆的渐开线；该圆称为渐开线的基圆，其半径以rb表示;直线A