机械设计基础齿轮机构hppt课件.pptx

机械设计基础齿轮机构hppt课件

CATALOGUE目录齿轮机构概述齿轮机构基础知识齿轮机构类型及特点齿轮机构设计方法与步骤齿轮机构加工工艺及装备齿轮机构应用实例与前景展望

01齿轮机构概述

齿轮机构是由两个或多个齿轮组成，通过轮齿间的啮合传递运动和动力的机械装置。定义根据齿轮轴线相对位置的不同，齿轮机构可分为平行轴齿轮机构、相交轴齿轮机构和交错轴齿轮机构。分类齿轮机构定义与分类

齿轮机构应用领域工业领域齿轮机构广泛应用于各种工业机械和设备中，如机床、起重机、矿山机械等，用于传递运动和动力，改变转速和扭矩。交通运输汽车、火车、飞机等交通工具中大量使用齿轮机构，如变速箱、差速器等，实现动力的传递和速度的调节。能源领域在风力发电、水力发电等能源转换装置中，齿轮机构用于将自然能源转换为机械能或电能。

早在古代，人们就开始使用类似齿轮的装置，如木制或石制的齿轮，用于简单的机械传动。古代时期随着工业革命的兴起，金属加工技术的进步促进了齿轮机构的快速发展，出现了各种高精度、高效率的齿轮传动装置。工业革命时期随着计算机技术和先进制造技术的不断发展，现代齿轮机构设计更加精确、制造更加精细，应用领域也更加广泛。现代时期齿轮机构发展历程

02齿轮机构基础知识

齿轮上的齿的数量，通常表示为N。齿数模数压力角齿顶高系数和顶隙系数齿轮齿形的大小参数，用m表示，单位为mm。模数越大，齿轮承载能力越强。齿轮齿形的倾斜角度，通常表示为α。压力角的大小影响齿轮传动的平稳性和效率。用于确定齿轮齿顶高和齿根高的参数，影响齿轮的啮合性能和传动效率。齿轮的几何要素

齿轮的齿形通常采用渐开线，这是因为渐开线齿形具有传动平稳、承载能力强等优点。渐开线齿形正确啮合条件连续传动条件两齿轮正确啮合的条件是模数和压力角分别相等。为了保证齿轮连续传动，两齿轮的实际啮合线长度应大于或等于基圆齿距。030201齿轮的啮合原理

主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，或从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比。传动比的大小可以根据需要进行设计。传动比齿轮传动中，由于摩擦和啮合损失等原因，输出功率总是小于输入功率。效率是输出功率与输入功率之比，通常以百分数表示。提高效率的方法包括减小摩擦、降低齿面粗糙度、优化齿轮参数等。效率齿轮的传动比与效率

03齿轮机构类型及特点

直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮等。类型传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。适用于平行轴间的传动。特点广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、工程机械等。应用圆柱齿轮机构

特点传动比稳定，噪音小，适用于相交轴或交错轴间的传动。类型直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮、曲线齿圆锥齿轮等。应用主要用于汽车后桥差速器、工程机械的转向机构等。圆锥齿轮机构

123圆柱蜗杆蜗轮、环面蜗杆蜗轮、锥蜗杆蜗轮等。类型传动比较大，结构紧凑，传动平稳，噪音小。但效率相对较低。特点常用于减速装置中，如卷扬机、起重机等。应用蜗杆蜗轮机构

非圆齿轮机构、摆线针轮机构、谐波齿轮机构等。类型适用于特殊要求的传动场合，如非匀速比传动、小体积大传动比等。特点用于精密机械、仪器仪表、自动化设备等领域。应用其他类型齿轮机构

04齿轮机构设计方法与步骤

设计原则与要求齿轮机构应满足工作机的使用要求，如传递的功率、转速、运动形式等。齿轮机构应具有足够的强度和刚度，以保证在规定的使用期限内安全可靠地工作。在满足使用要求的前提下，尽量降低制造成本，提高经济效益。齿轮机构应具有良好的工艺性，以便于加工制造和装配。满足使用要求可靠性经济性工艺性

模数选择压力角选择齿数选择变位系数选择设计参数选择与计据齿轮机构的传递功率、转速和齿面接触强度等要求，选择合适的模数。通常选择标准压力角20°，但在某些特殊情况下，可选择其他压力角。根据齿轮机构的中心距、传动比和齿面接触强度等要求，选择合适的齿数。根据齿轮机构的中心距、齿面接触强度和齿根弯曲强度等要求，选择合适的变位系数。

根据赫兹公式计算齿面接触应力，并进行校核。若不满足要求，可通过增大模数、减小压力角或增加齿宽等方法进行改进。齿面接触强度校核根据弯曲强度公式计算齿根弯曲应力，并进行校核。若不满足要求，可通过增大模数、增加齿宽或采用高强度材料等方法进行改进。齿根弯曲强度校核在满足强度要求的前提下，通过优化齿轮机构的参数和结构，降低制造成本和提高传动效率。优化设计强度校核与优化设计

实例介绍介绍一个典型的齿轮机构设计实例，包括设计要求、设计参数、设计步骤和结果分析等。实例分析对设计实例进行详细分析，包括齿轮机构的运动学分析、动力学分析、强度校核和优化设计等。实例总结总结设计实例的特点和经验教训，提出改进意见和建议。设计实例分析

05齿轮机构加工工艺及装备

铣齿成形磨齿滚齿插齿齿轮加工方法及工艺特点采用盘形模数铣刀或指状铣刀