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1、齿轮传动和轮系,第十六章,三一工业职业技术学院主 讲 蔡启方,苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交，终于苏嘉杭高速公路董浜互通立交。路线全长32.4公里，是目前世界最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长拉索大桥。,苏 通 大 桥,2006年，在苏通大桥，三一两台超高压混凝土泵将C50高强度钢纤维混凝土泵送至306米的高度，在世界桥梁史上创下主桥墩泵送高度第一的纪录。,我为三一而自豪,成就,3,第二讲齿轮各部分的名称及基本尺寸,4,教学目的及教学重点, 教学目的和要求：1、掌握标准直齿圆柱齿轮的主要参数2、掌握标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式 教学重点和难点：1、模数m的定义2、齿轮各部分的名称3
2、、外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算,5,复习上次课教学内容,1. 齿轮传动的基本要求是什么?2. 齿廓啮合的基本定律？3. 渐开线的性质（压力角的定义等）4. 关于作业中存在的问题,6,新课导入,从标准说起标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸有,7,da,df,sk,ek,dk,一.直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号,1. 齿顶圆da ： 齿顶端所确定的圆2. 齿根圆df ： 齿槽底部所确定的圆3. 齿槽ek ： 相邻两齿之间的空间称为齿槽，对应的弧长称齿槽宽4. 齿厚sk ： 在任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长,pk,8,da,df,sk,ek,dk,一.直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号
3、,5. 齿距pk ： 相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距,pk,9,e,s,d,da,df,p,sk,ek,dk,h,ha,hf,一.直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号,6分度圆d 标准齿轮上齿厚和齿槽宽相等的圆称为齿轮的分度圆，用d 表示其直径。 分度圆上的齿厚以 s 表示；齿槽宽用 e 表示；齿距（又称为周节）用 p 表示。显然：P = e + s,pk,10,e,s,d,da,df,p,sk,ek,dk,h,ha,hf,一.直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号,7齿顶高ha 与齿根高hf齿顶高ha ：齿顶圆和分度圆之间径向高度齿根高hf ：根圆和分度圆之间的径向高度全齿高h：齿顶圆与齿
4、根圆之间轮齿的径向高度 h = ha + hf,pk,11,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,直齿圆柱齿轮的基本参数有：模数m、齿数z、齿形角、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*,1. 模数m(1) 模数的定义：,12,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,(2) 为了便于齿轮的互换使用和简化刀具，齿轮的模数已经标准化。国标规定了的模数系列,(3) 模数m对齿轮几何尺寸、性能的影响：,m,齿形几何尺寸,抗弯强度,承载能力,承载能力,m,齿形几何尺寸,抗弯强度,承载能力,13,标准模数系列(GB1357-1987),注： 本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模数； 优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。,
5、单位：mm,14,径节制齿轮简介,英、美等国目前仍采用径节制齿轮。径节用 p 表示。,径节与模数互为倒数：,注意：由径节换算出的模数不是标准值。 径节制齿轮的压力角采用20，还采用25,15,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,渐开线上各点的齿形角不相等。齿轮的齿形角一般指分度圆上的齿形角。标准齿轮齿形角 = 20,2. 齿形角,16,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,齿形角对齿形、齿轮性能的影响： 20，s e，齿根变宽，齿顶变窄，强度，承载能力，但传动费力。,2. 齿形角,17,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,分度圆: 由于齿轮的分度圆上模数和压力角均规定为标准值，因此，齿轮的分度圆可定义为：齿轮上具有标准
6、模数和标准压力角的圆，d = mz 同模数的齿轮，z，几何尺寸 一对齿轮传动，齿数可由传动比计算得到。,3齿数 z ：,18,二.直齿圆柱齿轮的基本参数,定义：齿顶高与模数之比称为齿顶高系数 ，即ha = ha*m 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数ha* = 1,4齿顶高系数ha*,5顶隙系数C*,定义：顶隙与模数之比值称为顶隙系数。 用c*表示。 即c = c*m 标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数c* = 0.25,19,三.标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算,1. 何谓标准直齿圆柱齿轮若一齿轮的模数、分度圆压力角、齿顶高系数、齿根高系数均为标准值，且其分度圆上齿厚与齿槽宽相等，则称为标准齿轮。,20,三.
7、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算,因此，对于标准直齿齿轮几何尺寸计算基本计算公式：,21,三.标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算,2. 计算公式推导：(1) 圆周尺寸：齿距P、齿厚s、齿槽宽e、基圆齿距Pb (2) 径向尺寸：齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h、顶隙c、 (3) 四圆直径：分度圆d、齿顶圆da、齿根圆df、基圆db (4) 标准中心距a ：（外啮合）、（内啮合）,22,几何尺寸计算公式推导,圆周尺寸,1,齿厚s =m/2,齿槽e =m/2,基圆齿距pb= mcos,齿距p =m,四圆直径,径向尺寸,齿顶高ha=h*a m= m,h*a=1 c*=0.25m,齿根高hf = (h*a+ c*
8、)m=1.25m,全齿高h = ha +hf = 2.25 m,2,3,中心距 a = m (z1+z2 ) /2,中心距,4,23,计算例题,要点：（1）记住计算关键公式 （2）充分利用已知条件例1、一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动， 已知z1 = 24、z2 = 40、模数 m = 5mm。 试求：d、da、df、db、p、s、ha、hf、h、a例2、已知一标准直齿圆柱齿轮： z = 36、 da = 304mm， 试计算d、 df、 p、 h、,24,计算例题,例3、已知一标准直齿圆柱齿轮副， i = 3、 主动轮转速 n1 = 750 r/min、a = 240mm、模数 m = 5mm
9、 试求： n2 、 z1、 z2例4、一个已经磨损的标准直齿圆柱齿轮， da = 224mm、z = 30，求m、d、df、h,25,直齿圆柱内齿轮,当两轴平行，要求两轮转向相同时，且结构紧凑，可采用内齿轮传动。,内齿轮副,26,内齿轮几何要素,内齿轮与外齿轮比较，有以下不同点： 内齿轮外齿轮(1) S e(2) e S (3) 齿廓内凹 齿廓外凸 (4) 顶圆在分度圆之内 根圆在分度圆之外 (5) 为使齿顶两侧齿廓全部是渐开线，内齿轮齿顶圆必须大于基圆,内齿轮齿,外齿轮,内、外齿轮轮齿比较,27,内齿轮几何尺寸计算,标准直齿圆柱内齿轮的几何要素计算公式中，只有顶圆直径、根圆直径、中心距与外齿轮的计算公式不同。,28,小结提问思考练习,1. 直齿圆柱齿轮的基本参数 模数m、齿数z、齿形角、的意义2. 直齿圆柱齿轮几何尺寸计算？,29,布置作业,思考题：P234习 题：P235,30,谢谢同学们！,
