機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：第7章 機(jī)械傳動(dòng)

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1、第七章第七章 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)7 71 1 概述概述7 72 2 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)7 73 3 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)7 74 4 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)71概述一臺(tái)完整的機(jī)械通常的組成動(dòng)力部分（動(dòng)力來源）傳動(dòng)部分（傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力）執(zhí)行部分（直接從事工作）控制部分（操縱控制）二、機(jī)械傳動(dòng)的作用二、機(jī)械傳動(dòng)的作用1改變運(yùn)動(dòng)形式改變運(yùn)動(dòng)形式如：如：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、齒輪、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、齒輪、凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)等等2改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)減速、增速、變速或?qū)崿F(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速、增速、變速或?qū)崿F(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng) 4實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞采用

2、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)或輪系傳動(dòng)等均可傳遞相距較遠(yuǎn)兩采用帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)或輪系傳動(dòng)等均可傳遞相距較遠(yuǎn)兩軸間的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。軸間的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。3傳遞動(dòng)力傳遞動(dòng)力將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以功率或轉(zhuǎn)矩的形式傳遞給執(zhí)行構(gòu)件，使執(zhí)將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以功率或轉(zhuǎn)矩的形式傳遞給執(zhí)行構(gòu)件，使執(zhí)行構(gòu)件能夠完成預(yù)定功能行構(gòu)件能夠完成預(yù)定功能5實(shí)現(xiàn)由一個(gè)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)運(yùn)動(dòng)形式和速度各異的機(jī)實(shí)現(xiàn)由一個(gè)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)若干個(gè)運(yùn)動(dòng)形式和速度各異的機(jī)構(gòu)構(gòu)如：如：汽車后橋差速器汽車后橋差速器三、機(jī)械傳動(dòng)的主要參數(shù)三、機(jī)械傳動(dòng)的主要參數(shù)轉(zhuǎn)速n圓周速度v傳動(dòng)比i（主動(dòng)輪和從動(dòng)輪）功率p效率（輸出功率和輸入功率）轉(zhuǎn)矩T機(jī)械傳動(dòng)的主要類型機(jī)械傳動(dòng)的主要類型摩摩擦擦

3、傳傳動(dòng)動(dòng):帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)嚙嚙合合傳傳動(dòng)動(dòng):齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)、蝸桿傳蝸桿傳動(dòng)動(dòng)、鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)凸凸輪輪傳傳動(dòng)：動(dòng)：高副傳動(dòng)高副傳動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)：間歇運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)：棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒不完全齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)：連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)：平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)37-2帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)的組成：帶傳動(dòng)的組成：主動(dòng)輪主動(dòng)輪1、從動(dòng)輪、從動(dòng)輪2、環(huán)形帶、環(huán)形帶3。工作原理：工作原理：安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與安裝時(shí)帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩

4、擦力托動(dòng)帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦力托動(dòng)從動(dòng)輪一起同向回轉(zhuǎn)。從動(dòng)輪一起同向回轉(zhuǎn)。1n2n12F0F0F0F0應(yīng)用平平 帶帶：平帶的帶體薄、軟、輕，具有良好的耐平帶的帶體薄、軟、輕，具有良好的耐彎曲性能，適用于小直徑帶輪傳動(dòng)。高速運(yùn)彎曲性能，適用于小直徑帶輪傳動(dòng)。高速運(yùn)行時(shí)，帶體容易散熱，傳動(dòng)平穩(wěn)。行時(shí)，帶體容易散熱，傳動(dòng)平穩(wěn)。近年來，普遍采用以尼龍薄片為強(qiáng)力層近年來，普遍采用以尼龍薄片為強(qiáng)力層的片基復(fù)合膠帶，可用于高速的磨床、電影的片基復(fù)合膠帶，可用于高速的磨床、電影放映機(jī)、精密包裝機(jī)等高速裝置的傳動(dòng)。放映機(jī)、精密包裝機(jī)等高速裝置的傳動(dòng)。普通平帶普通平帶切邊平帶切邊平帶片基平帶片

5、基平帶片基平帶結(jié)構(gòu)片基平帶結(jié)構(gòu)圓形帶同步帶同步帶傳動(dòng)傳動(dòng) 同步帶傳動(dòng)綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。由于帶的工作面呈齒形，與帶輪的齒槽作嚙合優(yōu)點(diǎn)。由于帶的工作面呈齒形，與帶輪的齒槽作嚙合傳動(dòng)，并由帶的抗拉層承受負(fù)載，故帶與帶輪之間沒傳動(dòng)，并由帶的抗拉層承受負(fù)載，故帶與帶輪之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，使主、從動(dòng)輪間能作無(wú)滑差的同步傳動(dòng)。有相對(duì)滑動(dòng)，使主、從動(dòng)輪間能作無(wú)滑差的同步傳動(dòng)。同步帶傳動(dòng)的速度范圍很寬，線速度可達(dá)同步帶傳動(dòng)的速度范圍很寬，線速度可達(dá)40m/s40m/s以上，傳動(dòng)效率可達(dá)以上，傳動(dòng)效率可達(dá)99.5%99.5%，傳動(dòng)比可達(dá)，傳動(dòng)比可達(dá)101

6、0，傳遞功，傳遞功率從幾瓦到數(shù)百千瓦。率從幾瓦到數(shù)百千瓦。同步帶現(xiàn)已在各種儀器、計(jì)算機(jī)、汽車、工業(yè)縫同步帶現(xiàn)已在各種儀器、計(jì)算機(jī)、汽車、工業(yè)縫紉機(jī)、紡織機(jī)和其它通用機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。紉機(jī)、紡織機(jī)和其它通用機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（同步帶）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（同步帶）工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)（同步帶）工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)（同步帶）同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)類型類型平皮帶平皮帶V型帶型帶多楔帶多楔帶摩擦型摩擦型嚙合型嚙合型同步帶、齒孔帶等同步帶、齒孔帶等圓形帶圓形帶-摩擦牽引力大摩擦牽引力大-摩擦牽引力大摩擦牽引力大-牽引力小，用于儀器牽引力小，用于儀器應(yīng)用：兩軸平行、且同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合。稱為開口傳動(dòng)。應(yīng)用：兩軸平行、且

7、同向轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合。稱為開口傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型抗拉體設(shè)計(jì)：潘存云7-2帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)的受力分析F0F0F0F0靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：靜止時(shí)，帶兩邊的初拉力相等：傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等：F1=F2=F0 為了可靠工作，帶必須以一定的初拉力張緊在帶輪上。F1F2F1，緊邊F2松邊F1F2F1F2緊邊緊邊松邊松邊設(shè)帶的總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：設(shè)帶的總長(zhǎng)不變，則緊邊拉力增量和松邊的拉力減量相等：F1F0=F0F2從動(dòng)輪從動(dòng)輪主動(dòng)輪主動(dòng)輪n1n2n1n2F0=(F1+F2)/2設(shè)計(jì)：潘存云

8、為保證帶傳動(dòng)正常工作，傳動(dòng)帶必須以一定的張緊力套在帶輪上。當(dāng)傳動(dòng)帶靜止時(shí)，帶兩邊承受相等的拉力，稱為初拉力F0。當(dāng)傳動(dòng)帶傳動(dòng)時(shí)，由于帶與帶輪接觸面之間摩擦力的作用，帶兩邊的拉力不再相等，如圖所示。一邊被拉緊，拉力由F0增大到F1，稱為緊邊；一邊被放松，拉力由F0減少到F2，稱為松邊。設(shè)環(huán)形帶的總長(zhǎng)度不變，則緊邊拉力的增加量F1-F0應(yīng)等于松邊拉力的減少量F0-F2。F F1 1-F-F0 0=F=F0 0-F-F2 2 F F0 0=（F F1 1+F+F2 2）/2/2設(shè)計(jì)：潘存云當(dāng)當(dāng)圓周力圓周力FF Ff時(shí)，帶與帶輪之間出現(xiàn)顯著的滑動(dòng)，稱為時(shí)，帶與帶輪之間出現(xiàn)顯著的滑動(dòng)，稱為打滑打滑.經(jīng)常

9、出現(xiàn)打滑使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率降低，導(dǎo)經(jīng)常出現(xiàn)打滑使帶的磨損加劇、傳動(dòng)效率降低，導(dǎo)致傳動(dòng)失效。致傳動(dòng)失效。稱稱F1-F2為為有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：有效拉力，即帶所能傳遞的圓周力：F=F=F1-F2且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關(guān)系：且傳遞功率與圓周力和帶速之間有如下關(guān)系：以平帶為例，分析打滑時(shí)緊邊拉力F1和松邊拉力F2之間的關(guān)系。dFNF1F2F+dFFf dFNdddld2d2取一小段弧進(jìn)行分析：取一小段弧進(jìn)行分析：參數(shù)如圖 正壓力：正壓力：dFN兩端的拉力：兩端的拉力：F和和F+dF力平衡條件：力平衡條件：忽略離心力,水平、垂直力分別平衡摩擦力：摩擦力：f dFN由力平衡條

10、件：由力平衡條件：積分得：積分得：緊邊和松邊的拉力之比為：緊邊和松邊的拉力之比為：繞性體摩擦的基本公式繞性體摩擦的基本公式設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云聯(lián)立求解：聯(lián)立求解：Ff 1fF=F=F1-F2在相同條件下在相同條件下，V帶能傳遞較大的功率。帶能傳遞較大的功率?；蛟趥鬟f功率相同時(shí)，或在傳遞功率相同時(shí)，V帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。用用f 代替代替f 后，得以下計(jì)算公式：后，得以下計(jì)算公式：設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云F0F01由力平衡條件得靜止時(shí)軸上的壓力為：由力平衡條件得靜止時(shí)軸上的壓力為：5.5.作用在軸上的力作用在軸上的力 FQF0F0FQ1212設(shè)計(jì)：潘存云F2F2F1F1

11、7-4帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和傳動(dòng)比設(shè)設(shè)帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則帶的材料符合變形與應(yīng)力成正比的規(guī)律，則變形量為變形量為：這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為這種因材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動(dòng)被稱為彈性滑動(dòng)彈性滑動(dòng)。緊邊：緊邊：松邊：松邊：F F1 1 F F2 2 1 1 2 2帶繞過帶繞過主動(dòng)輪主動(dòng)輪時(shí)，將逐漸縮時(shí)，將逐漸縮短并沿輪面滑動(dòng)，使短并沿輪面滑動(dòng)，使帶速落帶速落后于輪速。后于輪速。帶經(jīng)過帶經(jīng)過從動(dòng)輪從動(dòng)輪時(shí)，將逐漸被拉長(zhǎng)并沿輪面滑動(dòng)，使時(shí)，將逐漸被拉長(zhǎng)并沿輪面滑動(dòng)，使帶帶速超前于輪速。速超前于輪速。總有：總有：v v2 2 350mm；腹板式腹板式-

12、中等直徑；中等直徑；7-6V帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的材料：常用鑄鐵，有時(shí)也采用鋼或塑料和木材。帶輪的材料：常用鑄鐵，有時(shí)也采用鋼或塑料和木材。帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-直徑??；直徑小；h2drdkdha1L斜度斜度1：25ddaBh1h2=0.8h1a1=0.4h1a2=0.8a1f10.2h1f20.2h2PnA3h1=290P功率功率n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速A輪幅數(shù)輪幅數(shù)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)V V帶可分為：帶可分為：普通普通V帶、窄帶、窄V帶、寬帶、寬V帶、大楔角帶、大楔角V帶、帶、汽車汽車V帶等類型。其中普通帶等類型。其中普通V V帶應(yīng)用最廣。帶應(yīng)用最廣。一、一、V V帶帶的規(guī)格的規(guī)格組

13、成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。簾布芯結(jié)構(gòu)簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布包布頂膠頂膠抗拉體抗拉體底膠底膠節(jié)線節(jié)線節(jié)面節(jié)面節(jié)線：彎曲時(shí)保持原長(zhǎng)不變的一條周線。節(jié)線：彎曲時(shí)保持原長(zhǎng)不變的一條周線。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。節(jié)面：全部節(jié)線構(gòu)成的面。帶傳動(dòng)的受力分析帶傳動(dòng)的受力分析 把一根或多根環(huán)形V帶張緊套裝在主動(dòng)輪1和從動(dòng)輪2上，使帶與帶輪的接觸面間產(chǎn)生壓力。工作時(shí)，靠帶與帶輪間的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力。在一定的條件下，摩擦力有一極限值，如果工作阻力超過了摩擦力的極限值，帶將在帶輪面上打滑，帶傳動(dòng)將不能正常工作。a a調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘滑道式張緊裝置滑道式張

14、緊裝置擺架式張緊裝置擺架式張緊裝置a a帶傳動(dòng)的張緊方法：帶傳動(dòng)的張緊方法：1.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云張緊輪張緊輪帶傳動(dòng)的張緊方法：帶傳動(dòng)的張緊方法：1.1.調(diào)整中心距調(diào)整中心距 2.2.采用張緊輪采用張緊輪3.3.自動(dòng)張緊自動(dòng)張緊自動(dòng)張緊裝置自動(dòng)張緊裝置 注意事項(xiàng)安裝，縮小中心距再套上V帶防油、酸、堿和陽(yáng)光多根帶傳動(dòng)，更換皮帶時(shí)應(yīng)全部更換安裝防護(hù)罩設(shè)計(jì)：潘存云節(jié)園節(jié)園節(jié)線節(jié)線組成：組成：同步帶（同步齒形帶）是以鋼同步帶（同步齒形帶）是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠。絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠。7-7同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：橫截面為矩形，

15、帶面橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環(huán)形傳動(dòng)帶，具有等距橫向齒的環(huán)形傳動(dòng)帶，帶輪輪面也制成相應(yīng)的齒形。帶輪輪面也制成相應(yīng)的齒形。傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)特點(diǎn)：靠帶齒與輪齒之間的嚙合靠帶齒與輪齒之間的嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，而使圓實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動(dòng)。周速度同步，故稱為同步帶傳動(dòng)。Pb重要參數(shù)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.傳動(dòng)比恒定；傳動(dòng)比恒定；2.結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊；3.由于帶薄而輕，抗拉強(qiáng)度高，故帶速高達(dá)由于帶薄而輕，抗拉強(qiáng)度高，故帶速高達(dá)40m/s，傳動(dòng)比可達(dá)傳動(dòng)比可達(dá)10，傳遞功率可達(dá)，傳遞功率可達(dá)200KW；4.效率高，高達(dá)效率高，高達(dá)0.98。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：成本

16、高；對(duì)制造和安裝要求高。成本高；對(duì)制造和安裝要求高。pb節(jié)距節(jié)距帶傳動(dòng)失效失效形式：失效形式：打滑和疲勞斷裂。帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：1.適用于中心距較大的傳動(dòng)；適用于中心距較大的傳動(dòng)；2.帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)；3.過載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其它零過載時(shí)帶與帶輪之間會(huì)出現(xiàn)打滑，避免了其它零件的損壞；件的損壞；4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：1.傳動(dòng)的外廓尺寸較大；傳動(dòng)的外廓尺寸較大；2.需要張緊裝置；需要張緊裝置；3.由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定不變的傳動(dòng)比；由于帶的滑動(dòng)，不能保證固定

17、不變的傳動(dòng)比；4.帶的壽命較短；帶的壽命較短；5.傳動(dòng)效率較低。傳動(dòng)效率較低。設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云7-8鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用組成：組成：鏈輪、環(huán)形鏈條鏈輪、環(huán)形鏈條作用：作用：鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同鏈與鏈輪輪齒之間的嚙合實(shí)靠現(xiàn)平行軸之間的同向傳動(dòng)。向傳動(dòng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比1.鏈輪傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，鏈輪傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；2.需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承需要的張緊力小，作用在軸上的壓力小，可減少軸承的摩擦損失的摩擦損失；3.結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊；4.能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下

18、工作；能在高溫，有油污等惡劣環(huán)境下工作；與傳齒輪動(dòng)相比5.制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；制造和安裝精度較低，中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，有一定的沖擊和噪聲。較差，有一定的沖擊和噪聲。應(yīng)用：應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械、機(jī)床及摩托車中。床及摩托車中。工作范圍：工作范圍：傳動(dòng)比：傳動(dòng)比：i8;8;中心距：中心距：a 556 m;6 m;傳遞功率：傳遞功率：P100 KW;100 KW;圓周速度：圓周速度：v15 m/s;1

19、5 m/s;傳動(dòng)效率：傳動(dòng)效率：0.950.950.98 0.98 設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云銷軸與外鏈板鉚牢，分別稱為內(nèi)外鏈節(jié)。內(nèi)外鏈節(jié)構(gòu)成一個(gè)鉸鏈。當(dāng)鏈條嚙入嚙出時(shí)，內(nèi)外鏈節(jié)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)滾子沿鏈輪鏈齒滾動(dòng)，可減少鏈條與輪齒的磨損。內(nèi)外鏈板均做成8字形，以減輕重量，并保持各橫截面的強(qiáng)度大致相等7-9鏈條和鏈輪鏈條和鏈輪一、一、鏈條鏈條類型類型滾子鏈的組成：滾子鏈的組成：滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。滾子、套筒、銷軸、內(nèi)鏈板、外鏈板。齒形鏈齒形鏈滾子鏈滾子鏈套筒與銷軸、滾子與套筒均為間隙配合銷軸銷軸滾子滾子外鏈板外鏈板套筒套筒內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板緊壓在套筒兩端，稱為內(nèi)鏈節(jié)。鏈條材料：鏈條材

20、料：碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。碳素鋼或合金鋼，經(jīng)熱處理，以提高強(qiáng)度和耐磨性。套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：套筒滾子鏈的剖面結(jié)構(gòu)：滾子滾子套筒套筒銷軸銷軸內(nèi)鏈板內(nèi)鏈板外鏈板外鏈板設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云鏈條的主要參數(shù)節(jié)距鏈條的主要參數(shù)節(jié)距p：節(jié)距節(jié)距p：滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。滾子鏈上相鄰兩滾子中心的距離。p 越大，越大，鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。鏈條各零件尺寸越大，所能傳遞的功率也越大。結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)闻沛満投嗯沛?。單排鏈和多排鏈。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為A、B兩個(gè)系列，常用的是兩個(gè)系列，常用的是A系列系列.pppt雙排滾子鏈雙

21、排滾子鏈設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示。鏈節(jié)數(shù)最好取偶數(shù)偶數(shù)，以便鏈，以便鏈條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。條聯(lián)成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接。若鏈節(jié)數(shù)為若鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)奇數(shù)時(shí)，則采用過渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，時(shí)，則采用過渡鏈節(jié)，在鏈條受拉時(shí)，過度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。過度鏈節(jié)還要承受附加的彎曲載荷，通常應(yīng)避免采用。過渡鏈節(jié)過渡鏈節(jié)設(shè)計(jì)：潘存云齒形鏈板的兩側(cè)是直邊，工作時(shí)鏈板的側(cè)邊與鏈輪齒廓相嚙合。鏈板的成形孔內(nèi)裝入棱柱，兩棱柱相互滾動(dòng)，可減小摩擦和磨損。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈聯(lián)接而成。齒形鏈?zhǔn)怯稍S多齒形鏈板用鉸鏈

22、聯(lián)接而成。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承與滾子鏈相比，齒形鏈運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷的能力高。受沖擊載荷的能力高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、比較重。應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)多應(yīng)用于高速（鏈速可達(dá)40m/s）或運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)精度要求較高的場(chǎng)合。精度要求較高的場(chǎng)合。p直邊直邊O60設(shè)計(jì)：潘存云二、二、鏈輪鏈輪標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：滾子鏈鏈滾子鏈鏈輪的參數(shù)輪的參數(shù)齒面圓弧半徑：齒面圓弧半徑：r re e 齒溝圓弧半徑：齒溝圓弧半徑：r ri i 齒溝角：齒溝角：minmin 、maxmax鏈輪的節(jié)距：鏈輪的節(jié)距：p-p-弦長(zhǎng)弦

23、長(zhǎng) 分度圓直徑：分度圓直徑：pd1dreri360360 Z Z df=d-d1齒頂圓直徑：齒頂圓直徑：da齒根圓直徑：齒根圓直徑：各種鏈輪的實(shí)際斷面齒形介于最大最小齒槽形狀之間。這樣處理使鏈輪齒廓曲線設(shè)計(jì)具有很大的靈活性。但齒形應(yīng)保證鏈節(jié)能平穩(wěn)自如地進(jìn)入或推出嚙合，并便于加工。國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值：國(guó)標(biāo)規(guī)定最大值和最小值：鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：鏈輪主要尺寸計(jì)算公式：df設(shè)計(jì)：潘存云d180180 Z Z 滾子鏈鏈輪端面齒形滾子鏈鏈輪端面齒形端面齒形端面齒形 ：三圓弧一直線三圓弧一直線 這種三圓弧一直線齒形基本上符合標(biāo)準(zhǔn)齒槽形狀范圍，且具有較好的嚙合性能，并便于加工。r2bdcr3r1aa設(shè)

24、計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云bg(h)r5gbB2B3ptptr5軸面齒形軸面齒形 ：圓弧圓弧+直線直線 便于進(jìn)入或退出嚙合單排鏈輪單排鏈輪軸面齒形軸面齒形多排鏈輪多排鏈輪軸面齒形軸面齒形零件工作圖：零件工作圖：只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。只繪制軸面齒形，不用繪制端面齒形。材料與熱處理：材料與熱處理：碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。碳素鋼、鑄鐵、重要鏈輪可用合金鋼。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。齒面需經(jīng)熱處理以提高接觸強(qiáng)度和耐磨性。直線指采用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工r4設(shè)計(jì)：潘存云鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-小直徑小直徑設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的

25、結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-小直徑小直徑設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云組合式組合式-大直徑，齒圈可更換。大直徑，齒圈可更換。孔板式孔板式-中等直徑中等直徑鏈輪的結(jié)構(gòu)鏈輪的結(jié)構(gòu)實(shí)心式實(shí)心式-小直徑小直徑設(shè)計(jì)：潘存云p與與d 之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：7-11鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇一、鏈輪的齒數(shù)一、鏈輪的齒數(shù)大鏈輪的齒數(shù)大鏈輪的齒數(shù):z2=iz1P+p鏈條鉸鏈磨損后，節(jié)距將邊長(zhǎng)，鏈輪節(jié)圓將向齒頂移動(dòng)。p一定時(shí)一定時(shí):z d越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。越容易發(fā)生跳齒和脫鏈現(xiàn)象。一般取：一般?。簔2120因?yàn)槎噙呅涡?yīng)，為使鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，小鏈輪齒數(shù)不宜過少。一般一般鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)最好取

26、鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)，鏈輪齒數(shù)最好取奇數(shù)奇數(shù)，以使以使磨損均勻。磨損均勻。表表13-10小鏈輪的齒數(shù)小鏈輪的齒數(shù)z1鏈速鏈速vm/s0.633388齒數(shù)齒數(shù)z1172125d分度圓直徑節(jié)距增長(zhǎng)量 ,節(jié)圓外移量d180zpd+d設(shè)計(jì)：潘存云二、鏈的節(jié)距二、鏈的節(jié)距。一般?。阂话闳。篴=(3050)p節(jié)距越大，節(jié)距越大，嚙合瞬間的沖擊也越大。嚙合瞬間的沖擊也越大。-高速重載時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈高速重載時(shí)，應(yīng)選用小節(jié)距多排鏈。鏈的節(jié)距越大，其承載能力越高。根據(jù)相對(duì)原理，當(dāng)鏈輪以運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈節(jié)以進(jìn)入輪齒而產(chǎn)生沖擊。三、中心距三、中心距a 過小過小 同時(shí)嚙合的齒數(shù)同時(shí)嚙合的齒數(shù)a 過大過大鏈條容易抖動(dòng)。鏈條容易

27、抖動(dòng)。amax=80p鏈條節(jié)數(shù)：鏈條節(jié)數(shù)：中心距：中心距：計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整，計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整，并取偶數(shù)！并取偶數(shù)！為便于安裝和調(diào)節(jié)張緊程度，中心距一般應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的。為便于安裝和調(diào)節(jié)張緊程度，中心距一般應(yīng)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的。d1按帶傳動(dòng)公式導(dǎo)出此式若中心距不能調(diào)整，而又沒有張緊裝置時(shí)，應(yīng)將計(jì)算中心距減小25mm,這樣可使鏈條有小的初垂度，保持蓮傳動(dòng)的張緊。p設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云一、一、鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑方式1.1.人工給油；人工給油；2.2.油杯滴油；油杯滴油；3.3.油浴潤(rùn)滑、飛濺給油；油浴潤(rùn)滑、飛濺給油；4.4.用油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻。用油泵強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻。潤(rùn)滑油

28、牌號(hào)：潤(rùn)滑油牌號(hào)：L-AN32、L-AN46、L-AN48環(huán)境溫度高或載荷大取粘度高的，環(huán)境溫度高或載荷大取粘度高的，反之取低的。反之取低的。甩油環(huán)甩油環(huán)7-13鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑和布置設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云二、二、鏈傳動(dòng)的布置鏈傳動(dòng)的布置布置原則：布置原則：鏈傳動(dòng)的兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平鏈傳動(dòng)的兩軸應(yīng)平行，兩鏈輪應(yīng)位于同一平面內(nèi)；一般宜水平或接近水平布置，并使松邊在下方。面內(nèi)；一般宜水平或接近水平布置，并使松邊在下方。i2a 2a=(3050)p兩輪軸在同一水兩輪軸在同一水平面，緊邊在上、平面，緊邊在上、在下均能正常工在下均能正常工作。作。表表13-14鏈傳動(dòng)的布置鏈傳

29、動(dòng)的布置設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云i、a 為任意值為任意值兩輪軸在同一鉛垂兩輪軸在同一鉛垂面內(nèi)，下垂量增大面內(nèi)，下垂量增大會(huì)減少下鏈輪的有會(huì)減少下鏈輪的有效嚙合齒數(shù)，降低效嚙合齒數(shù)，降低傳動(dòng)能力，為此應(yīng)傳動(dòng)能力，為此應(yīng)采用：采用：1)中心距可調(diào)；中心距可調(diào)；2)設(shè)張緊裝置；設(shè)張緊裝置；3)上下兩輪錯(cuò)開。上下兩輪錯(cuò)開。傳動(dòng)參數(shù)傳動(dòng)參數(shù)正確布置正確布置不正確布置不正確布置說說明明i60p兩輪軸在同一水平兩輪軸在同一水平面，松邊應(yīng)在下面。面，松邊應(yīng)在下面。否則松邊下垂量增否則松邊下垂量增大后松邊與緊邊相大后松邊與緊邊相碰，須經(jīng)常調(diào)整中碰，須經(jīng)常調(diào)整中心距。心距。表表7-14續(xù)續(xù)三、張緊裝置三、張緊裝置

30、彈簧力彈簧力重力重力調(diào)整位置調(diào)整位置調(diào)整位置調(diào)整位置7 74 4 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)一、概述一、概述1、齒輪傳動(dòng)的工作原理、齒輪傳動(dòng)的工作原理依靠?jī)升X輪輪齒依靠?jī)升X輪輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)間的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。動(dòng)和動(dòng)力。主動(dòng)輪主動(dòng)輪從動(dòng)輪從動(dòng)輪機(jī)機(jī)架架CPvc2、齒輪傳動(dòng)的速比、齒輪傳動(dòng)的速比速比（也稱傳動(dòng)比）速比（也稱傳動(dòng)比）主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速或角速主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速或角速度之比，通常用度之比，通常用i i表示。表示?？傻谬X輪傳動(dòng)的速比為：可得齒輪傳動(dòng)的速比為：若主動(dòng)輪的齒數(shù)為若主動(dòng)輪的齒數(shù)為z z1 1，從動(dòng)輪的齒從動(dòng)輪的齒數(shù)為數(shù)為z z2 2，齒輪的齒距為齒輪的齒距為p p。齒輪

31、每轉(zhuǎn)一齒輪每轉(zhuǎn)一周時(shí)，節(jié)圓上的周長(zhǎng)為周時(shí)，節(jié)圓上的周長(zhǎng)為p pz z ，同時(shí)兩輪同時(shí)兩輪節(jié)圓上的線速度相等，即節(jié)圓上的線速度相等，即主動(dòng)輪節(jié)圓主動(dòng)輪節(jié)圓節(jié)點(diǎn)齒廓節(jié)點(diǎn)齒廓法線法線節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)從動(dòng)輪節(jié)圓從動(dòng)輪節(jié)圓若主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為若主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n1，節(jié)圓直徑為節(jié)圓直徑為d1,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為n2，節(jié)圓直徑為節(jié)圓直徑為d2,則兩齒輪的節(jié)圓速度另可表示為：則兩齒輪的節(jié)圓速度另可表示為：齒輪傳動(dòng)的速比另表示為：齒輪傳動(dòng)的速比另表示為：3、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)1)1)保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變；保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變；2)2)速度適用范圍大（速度適用范圍大（v=0v=0 300m/s300m

32、/s）；）；3)3)功率適用范圍大（功率適用范圍大（P=0 P=0 10 105 5KWKW）；）；4)4)傳動(dòng)效率高（傳動(dòng)效率高（=0.96=0.96 0.99 0.99）；）；5)5)使用壽命長(zhǎng)（使用壽命長(zhǎng)（h12h12年）；年）；6)6)制造和安裝精度高，制造工藝較復(fù)雜，故成本高制造和安裝精度高，制造工藝較復(fù)雜，故成本高；7 7）不宜大中心距傳動(dòng)。）不宜大中心距傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中，大到巨型設(shè)備，齒輪傳動(dòng)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中，大到巨型設(shè)備，小至儀器儀表。既可用于傳遞動(dòng)力，又可用于傳遞運(yùn)動(dòng)。小至儀器儀表。既可用于傳遞動(dòng)力，又可用于傳遞運(yùn)動(dòng)。4、齒輪傳動(dòng)的類型、齒輪傳動(dòng)的類型（

33、1）按嚙合方式分）按嚙合方式分外嚙合外嚙合內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條嚙合齒輪齒條嚙合（2）按兩齒輪軸線位置和輪齒齒線方向分）按兩齒輪軸線位置和輪齒齒線方向分a)兩軸平行兩軸平行直齒圓柱齒輪傳動(dòng)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒斜齒圓柱圓柱齒輪齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)人字人字齒圓齒圓柱齒柱齒輪傳輪傳動(dòng)動(dòng)b)b)兩軸相交兩軸相交曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)c)c)兩軸交錯(cuò)兩軸交錯(cuò)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）（螺旋齒輪傳動(dòng)）（3）按防護(hù)方式分）按防護(hù)方式分閉式傳動(dòng)閉式傳動(dòng)開式傳動(dòng)開式傳動(dòng)二、漸開線齒廓曲線二、漸開線齒廓曲線目前使用的齒輪輪齒的齒廓曲線，絕大部分是漸開線目前使用

34、的齒輪輪齒的齒廓曲線，絕大部分是漸開線。1 1、漸開線的形成、漸開線的形成基圓基圓發(fā)生線發(fā)生線漸開線漸開線當(dāng)一直線在某圓上作純滾當(dāng)一直線在某圓上作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)的軌跡動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)的軌跡即為漸開線，該圓稱為基圓，即為漸開線，該圓稱為基圓，該直線稱為發(fā)生線。該直線稱為發(fā)生線。2 2、漸開線的性質(zhì)、漸開線的性質(zhì)（1 1）發(fā)生線在基圓上滾過的長(zhǎng)度等）發(fā)生線在基圓上滾過的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過的弧長(zhǎng)，即于基圓上被滾過的弧長(zhǎng)，即 NK=NA（2 2）漸開線上任一點(diǎn)的法線必與）漸開線上任一點(diǎn)的法線必與基圓相切，切點(diǎn)為基圓相切，切點(diǎn)為N 。NK是是漸開漸開線上線上K點(diǎn)的曲率半徑。由此可見，點(diǎn)的

35、曲率半徑。由此可見，漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑是變化的，漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑是變化的，離基圓越遠(yuǎn)，曲率半徑就越大，漸離基圓越遠(yuǎn)，曲率半徑就越大，漸開線形狀就越平緩，反之，漸開線開線形狀就越平緩，反之，漸開線形狀就越彎曲；形狀就越彎曲；（3 3）漸開線的彎曲形狀決定于基圓大）漸開線的彎曲形狀決定于基圓大小?；鶊A越小，漸開線越彎曲，基圓小。基圓越小，漸開線越彎曲，基圓越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓無(wú)窮大越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓無(wú)窮大時(shí)，漸開線將變成一條直線；時(shí)，漸開線將變成一條直線；（4 4）由于漸開線是從基圓開始向外）由于漸開線是從基圓開始向外展開的，所以基圓內(nèi)無(wú)漸開線。展開的，所以基圓內(nèi)無(wú)漸開線。

36、基圓內(nèi)為一基圓內(nèi)為一圓弧，不參圓弧，不參與嚙合與嚙合（5 5）漸開線上各點(diǎn)的壓力角大小不等，）漸開線上各點(diǎn)的壓力角大小不等，離基圓越遠(yuǎn)壓力角越大，基圓上壓力角離基圓越遠(yuǎn)壓力角越大，基圓上壓力角等于零；等于零；壓力角壓力角漸開線上漸開線上K點(diǎn)的正壓力點(diǎn)的正壓力Fn與與該點(diǎn)速度該點(diǎn)速度VK方向間所夾銳角方向間所夾銳角K 。壓力角公式：壓力角公式：rb 基圓半徑；基圓半徑；rK 漸開線上漸開線上K K點(diǎn)的向徑；點(diǎn)的向徑；基圓公式：基圓公式：3、漸開線齒廓的嚙合特性、漸開線齒廓的嚙合特性1 1）漸開線齒廓滿足傳）漸開線齒廓滿足傳動(dòng)比恒定性動(dòng)比恒定性;2 2）漸開線齒廓間正壓）漸開線齒廓間正壓力方向不變

37、性力方向不變性;3 3）漸開線齒輪的中心距可分性）漸開線齒輪的中心距可分性;CP三、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)三、漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)1 1、漸開線直齒圓柱齒輪的各部分名稱和符號(hào)、漸開線直齒圓柱齒輪的各部分名稱和符號(hào)2 2、標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)和幾何尺寸、標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪的參數(shù)和幾何尺寸（1 1）主要參數(shù)）主要參數(shù)分度圓分度圓d人為規(guī)定的特定圓，作為齒輪計(jì)算和加人為規(guī)定的特定圓，作為齒輪計(jì)算和加工的基準(zhǔn)，無(wú)法測(cè)量。規(guī)定分度圓直徑為：工的基準(zhǔn)，無(wú)法測(cè)量。規(guī)定分度圓直徑為：式中：式中：p分度圓分度圓齒距，齒距，z齒數(shù)齒數(shù)模數(shù)模數(shù)m使分度圓數(shù)值成為有理數(shù)，并使其標(biāo)準(zhǔn)化的重要參數(shù)。使分度圓

38、數(shù)值成為有理數(shù)，并使其標(biāo)準(zhǔn)化的重要參數(shù)。m是人為規(guī)定的一些整數(shù)或較是人為規(guī)定的一些整數(shù)或較為完整的有理數(shù)（為完整的有理數(shù)（P81表表43）。）。關(guān)于模數(shù)關(guān)于模數(shù)m m的討論：的討論：（1 1）國(guó)標(biāo)規(guī)定了模數(shù)國(guó)標(biāo)規(guī)定了模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)見表標(biāo)準(zhǔn)見表4 43 3）即對(duì)齒輪尺寸確定了規(guī)范，從而為齒輪的）即對(duì)齒輪尺寸確定了規(guī)范，從而為齒輪的計(jì)算、測(cè)量和加工帶來了方便；計(jì)算、測(cè)量和加工帶來了方便；（2 2）模數(shù)的單位是：模數(shù)的單位是：mm ；（3 3）模數(shù)模數(shù)m好比衣服的號(hào)碼，好比衣服的號(hào)碼，m愈大，齒輪各部分的尺寸都隨愈大，齒輪各部分的尺寸都隨著增大著增大.由公式由公式d=mz 看出，當(dāng)看出，當(dāng)齒數(shù)

39、齒數(shù)z一定時(shí)，一定時(shí)，m愈大愈大,分度圓直分度圓直徑徑d愈大，齒形就愈大，從而輪愈大，齒形就愈大，從而輪齒的承載力也愈大。齒的承載力也愈大。m=1mmZ=16m=2mmZ=16m=4mmZ=16壓力角壓力角反映齒輪齒廓間傳力性質(zhì)的重要參數(shù)，通常所說的反映齒輪齒廓間傳力性質(zhì)的重要參數(shù)，通常所說的壓力角，特指分度圓壓力角。壓力角，特指分度圓壓力角。我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)分度我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)分度圓壓力圓壓力=20o*至此，可得確切而完整的分度圓概念和定義：至此，可得確切而完整的分度圓概念和定義：具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角數(shù)值的圓，稱為分度圓。具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和壓力角數(shù)值的圓，稱為分度圓。對(duì)于一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，當(dāng)對(duì)于一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪

40、，當(dāng)它們正確嚙合時(shí)，兩輪的分它們正確嚙合時(shí)，兩輪的分度圓與節(jié)圓是重合的！度圓與節(jié)圓是重合的！Cr1=r1r2=r2標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚與齒槽寬是相等的。齒厚與齒槽寬是相等的。d1d2S1e2已知：齒頂高為已知：齒頂高為ha，齒根高為齒根高為hf，頂隙為頂隙為c頂隙作用：儲(chǔ)存潤(rùn)滑頂隙作用：儲(chǔ)存潤(rùn)滑油、防頂碰。油、防頂碰。規(guī)定齒頂高為：規(guī)定齒頂高為：規(guī)定頂隙為：規(guī)定頂隙為：三者關(guān)系為：三者關(guān)系為：齒頂高齒頂高齒根高齒根高我國(guó)規(guī)定：我國(guó)規(guī)定：正常齒正常齒 ha*=1,c*=0.25短短齒齒ha*=0.8,c*=0.3齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)、頂隙系數(shù)c*反映齒輪輪齒高

41、度和形狀的重要參數(shù)。反映齒輪輪齒高度和形狀的重要參數(shù)。（2 2）標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸幾何尺寸名名稱稱公公式式分度圓直徑分度圓直徑齒頂高齒頂高齒根高齒根高全齒高全齒高齒頂圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒根圓直徑齒距齒距齒厚齒厚齒槽寬齒槽寬齒寬齒寬中心距中心距變速箱齒輪：，減速器齒輪：3 3、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)（1 1）正確嚙合的條件）正確嚙合的條件直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。（2 2）連續(xù)傳動(dòng)的條件）連續(xù)傳動(dòng)的條件標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：標(biāo)準(zhǔn)直

42、齒圓柱齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是：同時(shí)嚙合的齒對(duì)有一對(duì)以上同時(shí)嚙合的齒對(duì)有一對(duì)以上齒輪的齒數(shù)齒輪的齒數(shù)z z越多，嚙合角越多，嚙合角越大，傳動(dòng)的連續(xù)性越好。越大，傳動(dòng)的連續(xù)性越好。（3 3）避免根切的條件）避免根切的條件根切根切當(dāng)用當(dāng)用范成法（如滾齒、插齒等方法）范成法（如滾齒、插齒等方法）加工齒輪時(shí)，若被切齒輪的齒數(shù)選擇不當(dāng)，加工齒輪時(shí)，若被切齒輪的齒數(shù)選擇不當(dāng)，則齒輪毛坯的根部的根部會(huì)被刀具過多地則齒輪毛坯的根部的根部會(huì)被刀具過多地切削，形成根切。切削，形成根切。根切與否決定于被加工齒輪的齒數(shù)選擇。根切與否決定于被加工齒輪的齒數(shù)選擇。其危害：其危害：削弱了齒輪的抗彎曲折斷能力；削弱了齒輪的抗彎曲

43、折斷能力；根部漸開線形狀被破壞，嚙合齒對(duì)減少，影響平穩(wěn)性。根部漸開線形狀被破壞，嚙合齒對(duì)減少，影響平穩(wěn)性。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為：生根切的最少齒數(shù)為：設(shè)計(jì)：潘存云輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式設(shè)計(jì)：潘存云一般發(fā)生在齒根處，嚴(yán)重過載突然斷裂、疲勞折斷。潘存云教授研制輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面接觸應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化當(dāng)超過疲勞極限時(shí)，表面產(chǎn)生微裂紋、高壓油擠壓使裂紋擴(kuò)展、微粒剝落。點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線處，齒面越硬，抗點(diǎn)蝕能力越強(qiáng)。軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效。齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕原因：原因：輪齒在節(jié)

44、圓附近一對(duì)齒受力，載荷大；輪齒在節(jié)圓附近一對(duì)齒受力，載荷大；滑動(dòng)速度低形成油膜條件差；滑動(dòng)速度低形成油膜條件差；產(chǎn)生了接觸疲勞。產(chǎn)生了接觸疲勞?，F(xiàn)象：小裂紋現(xiàn)象：小裂紋-擴(kuò)展擴(kuò)展-脫落脫落-凹坑凹坑。輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面膠合措施：措施：1.提高齒面硬度提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度3.增加潤(rùn)滑油粘度增加潤(rùn)滑油粘度低速4.加抗膠合添加劑加抗膠合添加劑高速原因：原因：高速重載；散熱不良；高速重載；散熱不良；滑動(dòng)速度大；滑動(dòng)速度大；齒面粘連后撕脫齒面粘連后撕脫發(fā)生在軟齒面上。發(fā)生在軟齒面上。設(shè)計(jì)：潘存云輪齒的失效形式輪

45、齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面膠合齒面磨損齒面磨損措施：措施：1.減小齒面粗糙度減小齒面粗糙度2.改善潤(rùn)滑條件改善潤(rùn)滑條件磨粒磨損磨粒磨損跑合磨損跑合磨損跑合磨損、磨粒磨損。原因：砂粒、金屬屑進(jìn)入嚙合面原因：砂粒、金屬屑進(jìn)入嚙合面 設(shè)計(jì)：潘存云輪齒的失效形式輪齒的失效形式輪齒折斷輪齒折斷失效形式失效形式齒面點(diǎn)蝕齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面膠合齒面磨損齒面磨損從動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒主動(dòng)齒齒面塑性變形齒面塑性變形從動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒主動(dòng)齒從動(dòng)齒從動(dòng)齒主動(dòng)齒主動(dòng)齒原因：重載，齒面軟。原因：重載，齒面軟。其他失效形式還可能出現(xiàn)齒面融化、齒面燒傷、電蝕

46、、異物嚙入和由于不同原因產(chǎn)生的多種腐蝕和裂紋等等 齒輪材料及熱處理齒輪材料及熱處理常用常用齒輪材料齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鋼鑄鋼鑄鐵鑄鐵熱處理方法熱處理方法表面淬火表面淬火滲碳淬火滲碳淬火調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)正火正火滲氮滲氮一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如45、40Cr等。表面等。表面淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達(dá)淬火后輪齒變形小，可不磨齒，硬度可達(dá)5256HRC，面硬芯軟，能承受一定沖擊載荷。面硬芯軟，能承受一定沖擊載荷。1.1.表面淬火表面淬火-高頻淬火、火焰淬火高頻淬火、火焰淬火2.2.滲碳淬火滲碳淬火滲碳鋼為含碳量滲碳鋼為含碳量0.150

47、.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，的低碳鋼和低碳合金鋼，如如20、20Cr等。齒面硬度達(dá)等。齒面硬度達(dá)5662HRC，齒面接觸強(qiáng)齒面接觸強(qiáng)度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的度高，耐磨性好，齒芯韌性高。常用于受沖擊載荷的重要傳動(dòng)。通常滲碳淬火后要磨齒。重要傳動(dòng)。通常滲碳淬火后要磨齒。調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如調(diào)質(zhì)一般用于中碳鋼和中碳合金鋼，如4545、40Cr40Cr、35SiMn35SiMn等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：等。調(diào)質(zhì)處理后齒面硬度為：220260HBS 220260HBS。因?yàn)橛捕炔桓?，故可在熱處理后精因?yàn)橛捕炔桓?，故可在熱處理后精切齒形，且在使用中易于跑合。切齒形，且

48、在使用中易于跑合。3.3.調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)4.正火正火正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削正火能消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善力學(xué)性能和切削性能。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。性能。機(jī)械強(qiáng)度要求不高的齒輪可用中碳鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。大直徑的齒輪可用鑄鋼正火處理。滲氮是一種化學(xué)處理。滲氮后齒面硬度可達(dá)滲氮是一種化學(xué)處理。滲氮后齒面硬度可達(dá)6062HRC。氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場(chǎng)合，氮化處理溫度低，輪齒變形小，適用于難以磨齒的場(chǎng)合，如內(nèi)齒輪。材料為：如內(nèi)齒輪。材料為：38CrMoAlA.5.滲氮滲氮特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度

49、低，調(diào)質(zhì)、正火處理后的硬度低，HBS 350HBS 350，屬軟齒面，屬軟齒面，工藝簡(jiǎn)單、用于一般傳動(dòng)。當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，工藝簡(jiǎn)單、用于一般傳動(dòng)。當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，因小輪齒根薄，彎曲強(qiáng)度低，故在選材和熱處理時(shí)，因小輪齒根薄，彎曲強(qiáng)度低，故在選材和熱處理時(shí)，小輪比大輪硬度高小輪比大輪硬度高:2050HBS2050HBS表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面表面淬火、滲碳淬火、滲氮處理后齒面硬度高，屬硬硬度高，屬硬齒面。其承載能力高，但一般需要磨齒。常用于結(jié)構(gòu)齒面。其承載能力高，但一般需要磨齒。常用于結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合。緊湊的場(chǎng)合。設(shè)計(jì)：潘存云表表7-2常用的齒輪材料常用的齒輪材料優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)

50、質(zhì)碳素鋼類類別別牌牌號(hào)號(hào)熱熱處處理理硬度（硬度（HBS或或HRC）合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼鑄鑄鋼鋼灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵35正火150180 HBS調(diào)質(zhì)表面淬火180210 HBS4045 HRC正火170210 HBS45調(diào)質(zhì)表面淬火210230 HBS4348 HRC5040Cr調(diào)質(zhì)表面淬火240285 HBS5256 HRC35SiMn調(diào)質(zhì)200260 HBS表面淬火4045 HRC正火調(diào)質(zhì)240280 HBS40MnBZG270-500正火140170 HBSHT200170230 HBSQT500-5147241 HBS180220 HBS詳細(xì)數(shù)據(jù)見P161或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)設(shè)計(jì)：潘存

51、云齒輪的構(gòu)造齒輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)：潘存云直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪與直徑與軸徑接近時(shí)，可以將齒輪與軸做成一體，稱為軸做成一體，稱為齒輪軸齒輪軸。否則可。否則可能引起能引起輪緣斷裂。輪緣斷裂。1.齒輪軸齒輪軸e圓柱齒輪：圓柱齒輪：e 2 mt e圓錐齒輪：圓錐齒輪：e 12m/s時(shí)，采用油泵噴油潤(rùn)滑。時(shí)，采用油泵噴油潤(rùn)滑。適用于多級(jí)齒輪，且大小不等的場(chǎng)合。理由：理由：1)v1)v過高，油被甩走，不能進(jìn)入嚙合區(qū)；過高，油被甩走，不能進(jìn)入嚙合區(qū)；2)2)攪油過于激烈，使油溫升高，降低潤(rùn)滑性能；攪油過于激烈，使油溫升高，降低潤(rùn)滑性能；3)3)攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。攪起箱底沉淀的雜質(zhì)，加劇輪齒的磨損。