第二章常用传动装置ppt课件.ppt

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1、,第二章 常用机械传动装置,传动装置是大多数机器的主要组成部分，根据工作原理不同，传动可分为机械传动、流体传动和电传动。机械传动装置的主要功用是将一根轴的旋转运动和动力传给另一根轴，并且可以改变转速的大小和转动的方向。常用的机械传动装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。,第一节 带 传 动,如图所示，带传动一般是由固联于主、从动轴上的主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传动带组成。当原动机驱动主动带轮转动时，由于带与带轮之间摩擦力的作用，使从动带轮一起转动，从而实现运动和动力的传递。,1.带传动的工作原理,一、带传动的工作原理和速比,2.带传动的速比 带传动的速比计算公式为：i n1/n2 D

2、2/D1,上式表明，带传动中的两轮转速与带轮直径成反比。,（2）啮合带传动：靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。,二、带传动的类型和特点,1.带传动的类型,按传动原理分：（1）摩擦带传动：靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带传动、平带传动等；,按传动带的截面形状分（1）平带：平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。,（2）V带：截面形状为梯形，两侧面为工作表面。,（4）圆形带：横截面为圆形。只用于小功率传动。（5）齿形带（同步带）：,（3）多楔带：它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。可传递很大的功率。,按用途分（1）传动带 传递动力用（2）输送带 输送物品用。,2

3、.带传动的特点,1)可用于两轴距离较远的传动(最大中心距可达 40m)。2)带本身具有弹性，因而可以缓和冲击和振动，使传动平稳，且无噪声。3)当机器过载时，带会在轮上打滑，能起到对机器的保护作用。4)结构简单，成本低，安装维护方便，带损坏后容易更换。5)结构不够紧凑。6)不能保证准确的传动速比。7)由于需要施加张紧力，所以轴及轴承受到的不平衡径向力较大。8)带的寿命较短。,3.带传动的应用,摩擦带传动适用于要求传动平稳、传动比要求不准确、中小功率的远距离传动。,三、普通V带和V带轮,1.V带的规格标准,普通V带已标准化，按截面尺寸从小到大可分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。标准V带都制成

4、无接头的环形带，其横截面结构如图所示。抗拉体的结构形式有帘布结构和绳芯结构。,带绕在带轮上时产生弯曲，外层受拉伸长，内层受压缩短，内外层之间必有一长度不变的中性层，其宽度bp称为节宽。V带轮上与bp相应的带轮直径d称为基准直径。与带轮基准直径相应的带的周线长度称为基准长度，用Ld表示。两带轮轴线间的距离a称为中心距，带与带轮接触弧所对应的中心角称为包角。,普通V带的基准长度系列如表所示。,表 普通V带的基准长度系列(GBll544-1997)(mm),V带的型号由带型和基准长度两部分组成，例如标记为Z1400，即表示基准长度为1400mm的Z型V带。,在进行V带传动计算和选用时，可先按下列公式

5、计算基准长度Ld的近似值Ld:Ld 2ap(D1D2)/2(D1-D2)/4a式中 a主、从二带轮的中心距；D1、D2 主、从二带轮的基准直径(与基准长度相对应的带轮直径)。计算出 Ld 的值需按表取相近值进行圆整，最后便可确定Ld 的标准值。,2.V带带轮的结构,带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。轮缘是带轮的工作部分，制有梯形轮槽。轮毂是带轮与轴的联接部分，轮缘与轮毂则用轮辐（腹板）联接成一整体。V带轮按腹板结构的不同分为以下几种型式：实心带轮、腹板带轮、孔板带轮、轮辐带轮。,直径较小时可采用实心式；中等直径带轮采用腹板式；直径大于350mm时可采用轮辐式。,3.V带带轮材料选择,带

6、轮的材料：带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200,允许的最大圆周速度为25m/s；转速较高时宜采用铸钢（或用钢板冲压后焊接而成）；小功率时可用铸铝或塑料。,为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力套在带轮上。当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F0。当传动带传动时，由于带与带轮接触面之间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等，如图所示。一边被拉紧，拉力由F0增大到F1，称为紧边；一边被放松，拉力由F0减少到F2，称为松边。设环形带的总长度不变，则紧边拉力的增加量F1-F0应等于松边拉力的减少量F0-F2。F1-F0=F0-F2 F0=（F1+F2）/2,四

7、、带传动的工作能力分析,1.带传动的受力分析,带两边的拉力之差F称为带传动的有效拉力。实际上F是带与带轮之间摩擦力的总和，在最大静摩擦力范围内，带传动的有效拉力F与总摩擦力相等，F同时也是带传动所传递的圆周力，即F=F1-F2,带传动所传递的功率为：P=Fv/1000 式中P为传递功率，单位为KW；F为有效圆周力，单位为N；V为带的速度，单位为m/s。,在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩擦力的总和有一极限值。当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力的总和的极限值时，带与带轮将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。带打滑时从动轮转速急剧下降，使传动失效，同时也加剧了带的磨损，应避免

8、打滑。,传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也减小。带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度。,2.带传动的弹性滑动和传动比,由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。,当带由松边绕过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。,由于弹性滑动引起的从动轮圆周速度的降低率称为带传动的滑动系数。,考虑弹性滑动时的传动比为：,一般带传动的滑动系数，因值很小，

9、非精确计算时可以忽略不计。,弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于带的弹性变形引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。,五、V带传动的张紧、安装和维护,1.带传动的张紧,调整中心距方式,采用定期改变中心距的方法来调节带的张紧力，使带重新张紧。常见的有滑道式和摆架式两种结构。,滑道式,摆架式,将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自重，使带轮绕固定轴摆动，以自动保持张紧力。,当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，如图所示。张紧轮一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲，同时张紧轮还应尽量靠近大轮

10、，以免过分影响带在小轮上的包角。张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。,张紧轮方式,张紧轮方式,(1)安装V带时，应按规定的初拉力张紧。对于中等中心距的带传动，也可凭经验安装，带的张紧程度以大拇指能将带按下15mm为宜。新带使用前，最好预先拉紧一段时间后再使用。严禁用其他工具强行撬入或撬出，以免对带造成不必要的损坏。,(2）安装带时，两带轮轴线应相互平行，其V型槽对称平面应重合。,2.带传动的安装,（3）同组使用的带应型号相同，长度相等，以免各带受力不均。,3.带传动的维护,（1）要采用安全防护罩，以保障操作人员的安全；同时防止油、酸、碱对带的腐蚀。（2）定期对带进行检查有无松

11、驰和断裂现象，如有一根松驰和断裂则应全部更换新带。（3）禁止给带轮上加润滑剂，应及时清除带轮槽及带上的油污。（4）带传动工作温度不应过高，一般不超过60度。（5）若带传动久置后再用，应将传动带放松。,一、链传动及其速比 链传动是由两个具有特殊齿形的链轮和一条挠性的闭合链条所组成的,见图。它依靠链和链轮轮齿的啮合而传动。,图 链传动,第二节 链传动,设某链传动，主动链轮齿数为z1，从动链轮齿数为z2。当主动链轮转过n1周，即转过个n1z1个齿时，从动链轮就被带动转过n2周，即转过n2z2个齿。显然，主动轮与从动轮所转过的齿数相等，即z1n1=z2n2 故有i=n1/n2=z2/z1 上式表明：链

12、传动中的两轮转速和链轮齿数成反比。,二、链传动的传动类型,链传动的类型很多，按用途不同，链传动分为传动链、起重链和牵引链。传动链用于传递运动和动力；起重链用于起重机械中提升重物；牵引链用于运输机械驱动输送带等。传动链种类繁多，最常用的是滚子链和齿形链。1滚子链 滚子链又称套筒滚子链，其结构如图所示，是由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。,滚子链的主要参数是链条的节距，节距是指滚子链上相邻两销轴中心的距离，用p表示，节距越大，链的各元件尺寸越大，承载能力越大；但当链轮齿数一定时，节距增大将使链轮直径增大。因此，在承受较大载荷，传递功率较大时，可用多排链，如图所示，它相当于几个普通单

13、排链之间用长销轴联接而成。但排数越多，就越难使各排受力均匀，故排数不能过多，常用双排链或三排链，四排以上的很少用。,链条的长度常以链节数表示。根据需要确定链节数后，将其联接成环形，接头形式如图所示。如果链节数目正好是偶数，链条连成环形时可以将内、外链板搭接，入销轴后可以用开口销或弹簧夹锁住；如果链节数为奇数，则需采用过渡链节，才能首尾相连，链条受拉时，过渡链节将受到附加弯矩。故一般情况下要尽量采用偶数链节的链条。,2齿形链 齿形链是由一组带有两个齿的链片交错排列铰接而成的，齿形链根据铰接的结构不同，可分圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚子铰链式三种。图所示为圆销铰链式齿形链。,主要由套筒1、齿形板2、

14、销轴3和外链板4组成。销轴3与套筒为间隙配合。这种铰链的承压面仅为宽度的一半，故比压大，易磨损，成本较高。但它比套筒滚子链传动平稳，传动速度高，且噪声小，因而齿形链又叫无声链。,3链轮 为保证链轮轮齿面具有足够强度和耐磨性，链轮的材料通常采用优质碳素钢或合金钢，并经过热处理。链轮的齿形已标准化，用标准刀具加工。链轮的结构可根据尺寸的大小来确定，直径小的链轮制成实心式，中等直径的链轮可做成腹板式或孔板式，直径较大时可采用组合式结构，轮齿磨损后可更换齿圈。,三、链传动的特点和应用 链传动的主要特点是：1）链传动是靠啮合工作，可获得准确的平均传动比。2)与带传动相比，链传动张紧力小，轴上受力较小，传

15、递功率较大，效率也较高，必要时，链传动可以在低速高温、油污的情况下工作。3)铰链易磨损，使链条的节距变大，会造成脱链现象。4)由于瞬时链速是变化的，因此瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，有噪音且链速不宜过高。,以上特点说明，链传动主要适用于不宜采用带传动和齿轮传动，而两轴平行，且中心距较大，功率较大，而又要求平均传动比准确的场合，目前在矿山、石油、化工、印刷、交通运输及建筑工程等部门的机械中均有应用。通常传动链传递的功率P100kw，链速v15 ms，传动比i6，中心距a8m，润滑良好时，效率可达0.970.98。,四、链传动的运动特性,链由许多刚性链节连接而成。当链与链轮啮合时,链呈折线包

16、在链轮上,形成一个局部正多边形,该正多边形的边长为链节距p,如图所示。,由于多边形效应，瞬时链速和传动比都是变化的，链传动的这种速度不均匀性不可避免地要引起动载荷，当链条和链轮齿啮合时也将产生冲击和动载荷。,五、链传动的合理布置,1.链传动的合理布置 链传动的合理布置可以提高其工作能力和使用寿命。应从以下几个方面考虑:(1)两链轮的回转平面应在同一平面内,否则易使链条脱落或产生不正常磨损。(2)两链轮的中心线最好在水平面内,若需要倾斜布置时,倾角应小于45(见图(a),应避免垂直布置(见图(b),因为过大的下垂量会影响链轮与链条的正确啮合,降低传动能力。(3)链传动最好紧边在上,松边在下,以防

17、松边下垂量过大使链条与链轮轮齿发生干涉(见图(c)或松边与紧边相碰。,图不合理布置,2.链传动的张紧装置 链传动张紧的目的,是防止链条由于松边垂度过大而引起的啮合不良或链条抖动。一般情况下,链传动设计成中心距可调的形式,通过调整中心距来定期张紧链条；当中心距不可调时,可用张紧轮张紧,如图所示。图(a)、(b)所示装置分别利用弹簧的弹力和重锤的重力调整张紧轮的位置,实现对链条的自动张紧。张紧轮应装在靠近小链轮的松边,而且使张紧轮的直径与小链轮直径接近。图(c)所示是利用调节螺旋通过托板实现对链条的定期张紧。,图 链传动的张紧装置,第三节 齿轮传动 一、概述 齿轮传动用于传递任意两轴间的运动和动力

18、。是一种啮合传动，如图所示。1齿轮传动的速比 设主动齿轮的转速为n1，齿数为z1；从动齿轮的转速为n2，齿数为z2。每分钟内两轮转过的齿数应该相等，即 z1n1=z2n2 由此可得一对齿轮传动的速比为 i=n1/n2=z2/z1 上式表明：在一对齿轮传动中，两轮的转速与它们的齿数成反比。通常，一对圆柱齿轮传动的速比5，一对锥齿轮传动的速比3。,连心线与齿廓接触点的公法线的交点称为啮合节点。过节点所作的两个相切的圆称为节圆。一对齿轮传动时，通过两轮中心连线上的节点的二节圆在作无滑动的相互对滚运动。设二节圆直径为d1和d2，存在如下关系：i=n1/n2=d2/d1 上式表明，在一对齿轮传动中，两轮

19、的转速与节圆直径成反比。,2.齿轮传动的优缺点及应用 齿轮传动的主要优点是：1）传动速比恒定不变；2)传递功率范围较大；3)传动效率高(一般效率为O.950.98，最高可达0.99)；4)工作可靠，寿命较长；5)结构紧凑，外廓尺寸小。,齿轮传动的主要缺点是：1)制造和安装精度要求较高，而精度较低的齿轮在高速运转时会产生较大的振动和噪声；2)轴间距离较大时，传动装置较庞大。齿轮传动广泛用于各种机械中。通常既用于传递动力，又用于传递运动。,3齿轮传动的类型 按照两轴相对位置的不同，齿轮传动可分为三大类：两轴平行的齿轮传动、两轴相交的齿轮传动以及两轴相错的齿轮传动。常用齿轮传动的分类以及它们的特点见

20、表。,表 常用齿轮传动的分类,照按防护方式的不同，齿轮传动又可分为开式传动和闭式传动。,二、渐开线齿廓曲线 对齿轮传动最基本的要求是它的角速比(两轮角速度的比值1/2)必须恒定不变。为此，齿轮的轮齿必须选用适当的齿廓曲线。目前生产中已经采用的齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧曲线。渐开线齿轮不仅能满足传动平衡的基本要求，而且具有易于制造的优点，故常用齿轮多为渐开线齿轮。1渐开线的形成 如图所示，当一直线AB沿半径为rb 的圆作纯滚动时，此直线上任意一点K 的轨迹CD称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆，rb为基圆半经，而AB 称为渐开线的发生线。,2渐开线的性质(图)1)发生线在基圆上滚过的线段长

21、度 等于基圆上被滚过的一段弧长，即 2)渐开线上任意一点K的法线必切于基圆。设切点为N,则NK就是渐开线在K点处的曲率半径。由此可见，渐开线上各点的曲率半径是变化的，离基圆越远，其曲率半径就越大，渐开线就越趋平直。3)渐开线的形状决定于基圆的大小。由图可见：基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直。4)基圆内无渐开线。,图 渐开线的形成,图 基圆对渐开线形状的影响,3渐开线齿廓的压力角 如图所示，渐开线齿廓上任意一点K的正压力F 的方向与渐开线绕基圆圆心O转动时该点速度K 的方向之间所夹的锐角，称为齿廓在K点的压力角，以K 表示。,图 渐开线齿廓的压力角,由图可知 NOK=K cosK=

22、ON/OK=rb/rk 由式可知，对同一基圆的渐开线，基圆半径rb是常数，渐开线上某一点 K 的压力角大小是随该点至圆心距离rK而变的，rK 越小，压力角越小,在渐开线起始点(基圆上)的压力角为零。,因压力角较小时，有利于推动齿轮传动。因此通常采用基圆附近的一段渐开线作为齿廓曲线。,三、直齿圆柱齿轮传动 1渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称及几何关系(见图)(1)齿顶圆 直径以da表示。(2)齿根圆 直径以df表示。(3)齿厚与齿槽宽 在任意直径dx的圆周上，齿厚以sx 表示，齿槽宽以ex表示。(4)齿距 在任意直径dx的圆周上，齿距以px表示。显然存在如下关系：px=sx+ex=dx/z,图 直

23、齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸,齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数,用z表示。,(5)分度圆 分度圆是一个理论圆，作为齿轮计算和加工的标准，无法直接测量，其直径以d 表示。分度圆上的齿距、齿厚、齿槽宽通常称为齿轮的齿距、齿厚、齿槽宽，分别以p、s、e 表示。存在下列关系 d=pz/在标准齿轮中，有 s=e=p/2,(6)模数 以m表示，定义为 m=p/因此有 d=mz 模数是齿轮尺寸计算中的一个重要基本参数。齿数相同的齿轮，模数较大者轮齿较大，分度圆也较大(见图)。模数已经标准化了，我国制订的齿轮模数标准系列见课本表2-3。,图 不同模数的轮齿,(7)压力角 通常说的压力角，指的是分度圆上的压力角，以

24、 表示。分度圆上的压力角规定为标准值，我国规定标准压力角为20和15。至此，可得确切而完整的分度圆概念：齿轮上压力角和模数均为标准值的圆称为分度圆。,(8)全齿高、齿顶高、齿根高和顶隙 分别以 h、ha、hf 和 c 表示。有如下关系：h=ha+hf hf=ha+c=ha*m+c*m=(ha*+c*)m 式中 ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数。ha*和 c*已经标准化了，对正常齿，ha*=1，c*=0.25；对短齿，ha*=0.8，c*=0.3。齿轮顶隙的存在，有利于齿轮传动（见图）。(9)齿宽 轮齿两端面之间的距离为齿宽，以b 表示。,图一对标准齿轮的啮合,表 标准值齿圆柱齿轮几何尺寸的计

25、算公式（ha*=1，c*=0.25,20）,(1)仿形法,仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过3600/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。,铣直齿,铣斜齿,2.渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法,铣直齿,(2)范成法(展成法),范成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：（1）齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮；（2）齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条；（3）齿轮滚刀 像梯形螺

26、纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连续加工，生产率高。,加工方法有：插齿和滚齿,插直齿,插斜齿,滚直齿,滚斜齿,（3）根切现象,用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切（如图所示）。,根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。,3.标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 为了能正确啮合和连续传动，必须满足以下几个条件：(1)正确啮合的条件 两齿轮的模数、压力角必须相等。m1=m2=m 1=2=(2)连续传动的条件 在一对轮齿即将

27、脱离啮合时，后一对轮齿必须进入啮合。(3)避免根切和干涉的条件 齿轮的齿数必须大于或等于17（根切现象见图）。,图 齿廓的根切,4.常见的失效形式,机械零件由于强度、刚度、耐磨性和振动稳定性等因素不能正常工作时，称为失效。机械零件在变应力作用下引起的破坏称为疲劳破坏，机械零件抵抗疲劳破坏的能力称为疲劳强度。齿轮传动的失效主要是轮齿的失效。其失效形式有：,轮齿折断：轮齿象一个悬臂梁，受载后齿根部 产生的弯曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。此外，突然过载、严重磨损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。,提高轮齿抗折断能力的措施：增大齿根圆角半径，

28、消除加工刀痕以降低齿根应力集中；增大轴及支承物的刚度以减轻局部过载的程度；对轮齿进行表面处理以提高齿面硬度。,齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿面间产生摩擦磨损。严重时会因齿面减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。,主要措施：采用闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；采用清洁的润滑油。,齿面点蚀：轮齿工作面某一固定点受到近似脉动的变应力作用，由于疲劳而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。点蚀是闭式传动常见的失效形式。开始齿轮由于磨损很少出现点蚀。点蚀首先出现在节线附近。,主要措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度。,齿面胶合：高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度

29、高，润滑油模被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。,防止胶合的措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；限制油温。,塑性变形：重载且摩擦力很大时，齿面较软的轮齿表面就会沿摩擦力方向产生塑性变形。,措施：提高齿面硬度；增大润滑油粘度。,主动齿轮齿面所受摩擦力背离节线，齿面在节线附近下凹；从动齿轮齿面所受摩擦力指向节线，齿面在节线附近上凸。,由轮齿的失效分析可知，齿轮材料的基本要求：齿面硬、齿芯韧。即：(1)齿面应有足够的硬度，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等；(2)齿芯应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷：(3)应有良

30、好的加工工艺性能及热处理性能使之便于加工且便于提高其力学性能。,最常用的齿轮材料是钢。此外还有铸铁及一些非金属材料等。,5.齿轮的常用材料,（1）锻钢 锻钢因具有强度高、韧性好、便于制造、便于热处理等优点，大多数齿轮都用锻钢制造。,（2）铸钢 当齿轮的尺寸较大(大于400一600mm)而不便于锻造时可用铸造方法制成铸钢齿坯，再进行正火处理以细化晶粒。（3）铸铁 低速、轻载场合的齿轮可以制成铸铁齿坯。当尺寸大于500mm时可制成大齿圈，或制成轮辐式齿轮。,（1）齿轮轴：,6.常用结构形式,（2）实心齿轮,当齿轮的齿顶圆直径da200mm 时，可采用实体式结构。这种结构型式的齿轮常用锻钢制造。,（

31、3）腹板式齿轮,当齿轮的齿顶圆直径da=200-500mm时，可采用腹板式结构。这种结构的齿轮多用锻钢制造。,（4）轮辐式齿轮,当齿轮的齿顶圆直径da500mm时，可采用轮辐式结构。这种结构的齿轮常用铸钢或铸铁制造。,四、斜齿圆柱齿轮传动和锥齿轮传动的特点及应用 1斜齿圆柱齿轮传动的特点及应用 1）斜齿圆柱齿轮传动的特点 斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮，其轮齿形状如图所示。,图 斜齿与直齿的比较 a）直齿 b）斜齿,直齿圆柱齿轮啮合时，齿面的接触线均平行于齿轮轴线。整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下。因此传动的平稳性较差，易产生冲击和噪声，不适合于高速和重载的传动中。,斜齿

32、圆柱齿轮啮合时，斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短直至脱离，载荷不是突然加上或卸下的，因此工作较平稳。斜齿轮传动的重合度要比直齿轮大，啮合性能好。主要缺点是运转时会产生轴向力（可用人字齿克服）。,由于斜齿轮的轮齿是螺旋形的，故端平面和法平面齿廓大小不等。所谓端平面指的是垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记。法平面指的是垂直于轮齿齿线的平面，用n作标记。下图所示为一斜齿轮分度圆柱面的展开图。,2）斜齿圆柱齿轮的参数,斜齿轮端面和法面的关系,(1)螺旋角 螺旋角是表示斜齿轮倾斜程度的参数。分度圆柱上的螺旋线和齿轮轴线上的夹角称为斜齿圆柱齿轮的螺旋

33、角，并用表示。（2）齿距和模数 由于在垂直于轮齿螺旋线方向的法面上和在垂直于轴线的端面上齿形不同，因此斜齿圆柱齿轮的参数相应也有法向参数和端面参数之分。Pn表示法向齿距，Pt表示端面齿距，由图中几何关系得 Pn Ptcos,齿距和模数的关系p=m可得法向模数mn和端面模数mt之间的关系为 mn mtcos(3)压力角 与模数的关系类似，法向压力角n 和端面压力角t 间的关系为 tann=tant cos,3)斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算,4)斜齿圆柱齿轮的啮合传动为了能正确啮合必须满足以下2个条件：(1)两齿轮的螺旋角应大小相等，旋向相反。即 1 2(2)相互啮合的两斜齿轮的端面模数及端面压力角分

34、别相等。mt1=mt2 t1=t2,圆锥齿轮传动是用来传递空间两相交轴之间运动和动力的一种齿轮传动，其轮齿分布在截圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐变小。圆柱齿轮中的有关圆柱均变成了圆锥。为计算和测量方便，通常取大端参数为标准值。一对圆锥齿轮两轴线间的夹角称为轴角。其值可根据传动需要任意选取，在一般机械中，多取90。圆锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲齿。直齿圆锥齿轮设计、制造、安装比较简便，应用广泛。,2锥齿轮传动的特点及应用,一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮大端的模数和压力角对应相等。锥齿轮的加工和安装比较困难，齿轮啮合传动精度和承载能力较低。因此，锥齿轮传动一般用于轻载、低速的场合。,

35、直齿圆锥齿轮的基本参数,蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，用于传递空间两交叉轴之间的运动和动力。通常交错角为90。，蜗杆为主动件。,蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来的，螺旋角旋向相同，小齿轮螺旋角很大，分度圆柱直径较小、轴向长度较长、齿数很少，外形像一根螺杆，称为蜗杆。蜗轮实际上是一个斜齿轮。,第四节 蜗杆传动,1.蜗杆传动的特点和用途,1.传动比大。i=10-40,最大可达80。若只传递运动，传动比可达1000。2.传动平稳、噪声小。3.可制成具有自锁性的蜗杆。4.效率较低。=0.70.8。5.蜗轮造价较高。,蜗杆传动主要用于传动比较大，结构要求紧凑的场合；或用于需要传动具有自锁性能的

36、场合。,2.蜗杆传动的基本参数,通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面。,在中间平面内，普通圆柱蜗杆传动相当于齿轮与齿条的啮合传动，所以设计计算都以中间平面的参数和几何关系为准。,1）模数和压力角 中间平面既是蜗杆的轴面，又是蜗轮的端面，蜗杆的轴向模数ma1，轴向压力角a1，蜗轮的端面模数mt2，端面压力角t2。蜗杆蜗轮正确啮合的条件是：蜗杆轴向模数和轴向压力角应分别等于蜗轮端面模数和端面压力角，即：ma1 mt2 a1=t2,2)蜗杆的头数Z1和蜗轮的齿数Z2 常取Z1=1，2，4，6，Z2根据传动比而定。,3)蜗杆传动传动比i(i=n1/n2=Z2/Z1),如果在蜗杆上只有一条螺旋线，称为单头蜗杆（单线蜗杆）。即在端面上只有一个轮齿。如果在蜗杆上有两条螺旋线，称为双头蜗杆（双线蜗杆）。以此类推。蜗杆螺旋线头数即为齿数。,3.蜗轮的旋转方向判断 蜗轮旋转方向的判定方法如下：当蜗杆是右旋（或左旋）时，伸出右手（或左手）半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，蜗轮的旋转方向与大拇指指向相反。,蜗轮旋转方向的判定,