1、 第二章第二章 常用機(jī)械傳動(dòng)裝置常用機(jī)械傳動(dòng)裝置 機(jī)械傳動(dòng)裝置的主要功用是將一根軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給另機(jī)械傳動(dòng)裝置的主要功用是將一根軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給另一根軸，并且可以改變轉(zhuǎn)速的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。常用的機(jī)械傳動(dòng)一根軸，并且可以改變轉(zhuǎn)速的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)等。裝置有帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)等。 第一節(jié)第一節(jié)帶帶 傳傳 動(dòng)動(dòng) 一、帶傳動(dòng)的工作原理和速比一、帶傳動(dòng)的工作原理和速比 帶傳動(dòng)的工作原理帶傳動(dòng)的工作原理 帶傳動(dòng)是用撓性傳動(dòng)帶做中間體而靠摩擦力工作的一種傳動(dòng)。帶傳動(dòng)是用撓性傳動(dòng)帶做中間體而靠摩擦力工作的一種傳動(dòng)。如圖如圖2

2、-12-1所示。所示。 帶傳動(dòng)的速比帶傳動(dòng)的速比 帶傳動(dòng)的速比計(jì)算公式為：帶傳動(dòng)的速比計(jì)算公式為： i n n1 1/ /n n2 2 D D2 2/ /D D1 1 上式表明，帶傳動(dòng)中的兩輪轉(zhuǎn)速與帶輪直徑成反比。上式表明，帶傳動(dòng)中的兩輪轉(zhuǎn)速與帶輪直徑成反比。 圖圖2-1 2-1 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) 二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型 帶傳動(dòng)的特點(diǎn)帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 1) 1) 可用于兩軸距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)可用于兩軸距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)( (最大中心距可達(dá)最大中心距可達(dá)4040m)m)。 2) 2) 帶本身具有彈性，因而可以緩和沖擊和振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)，帶本身具有彈性，因而可以緩和沖擊和振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)，且

3、無(wú)噪聲。且無(wú)噪聲。 3) 3) 當(dāng)機(jī)器過(guò)載時(shí)，帶會(huì)在輪上打滑，能起到對(duì)機(jī)器的保護(hù)作當(dāng)機(jī)器過(guò)載時(shí)，帶會(huì)在輪上打滑，能起到對(duì)機(jī)器的保護(hù)作用。用。 4) 4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝維護(hù)方便，帶損壞后容易更換。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝維護(hù)方便，帶損壞后容易更換。 5) 5) 結(jié)構(gòu)不夠緊湊。結(jié)構(gòu)不夠緊湊。 6) 6) 不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)速比。不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)速比。 7) 7) 由于需要施加張緊力，所以軸及軸承受到的不平衡徑向力由于需要施加張緊力，所以軸及軸承受到的不平衡徑向力較大。較大。 8) 8) 帶的壽命較短。帶的壽命較短。 圖圖2-2 2-2 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型 a)a)平帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)

4、b) Vb) V帶傳動(dòng)帶傳動(dòng) c) c) 圓帶傳動(dòng)圓帶傳動(dòng) d) d) 同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng) 1 1帶帶 2 2帶輪帶輪 帶傳動(dòng)的類型帶傳動(dòng)的類型 生產(chǎn)中使用的帶傳動(dòng)，有平帶、生產(chǎn)中使用的帶傳動(dòng)，有平帶、V V帶、圓帶、同步齒形帶等類型帶、圓帶、同步齒形帶等類型( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖22)22)，以平帶和，以平帶和V V帶使用最多。帶使用最多。 三、三、V V帶及帶輪帶及帶輪 V V帶的結(jié)構(gòu)和型號(hào)帶的結(jié)構(gòu)和型號(hào) V V帶是一種無(wú)接頭的環(huán)形帶，其橫截面的結(jié)構(gòu)如圖帶是一種無(wú)接頭的環(huán)形帶，其橫截面的結(jié)構(gòu)如圖2-32-3所示。所示。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)生產(chǎn)的普通根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)生產(chǎn)的普通V V帶共分

5、為帶共分為Y Y、Z Z、A A、B B、C C、D D、E E七種型號(hào)。七種型號(hào)。Y Y型型V V帶的截面積最小，帶的截面積最小，E E型的截面積最大。型的截面積最大。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定，V V帶的節(jié)線長(zhǎng)度為基準(zhǔn)長(zhǎng)度，以帶的節(jié)線長(zhǎng)度為基準(zhǔn)長(zhǎng)度，以L Ld d 表示。表示。 普通普通V V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列如表帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列如表2-2-l l所示。所示。caavwfgijklq 在進(jìn)行在進(jìn)行V V帶傳動(dòng)計(jì)算和選用時(shí)，可先按下列公式計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度帶傳動(dòng)計(jì)算和選用時(shí)，可先按下列公式計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度L Ld d的近似值的近似值L Ld d : : L Ld d 2 2p p( (D D1 1

6、D D2 2)/2)/2( (D D1 1- -D D2 2)/ 4)/ 4式中式中 主、從二帶輪的中心距；主、從二帶輪的中心距； D D1 1、D D2 2 主、從二帶輪的基準(zhǔn)直徑主、從二帶輪的基準(zhǔn)直徑( (與基準(zhǔn)長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的帶與基準(zhǔn)長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑輪直徑) )。 計(jì)算出計(jì)算出 L Ld d 的值需按表的值需按表2-12-1取相近值進(jìn)行圓整，最后便可確定取相近值進(jìn)行圓整，最后便可確定L Ld d 的標(biāo)準(zhǔn)值。的標(biāo)準(zhǔn)值。caavwfgijklqcaavwfgijklq圖圖2-3 2-3 V V帶的結(jié)構(gòu)帶的結(jié)構(gòu) 1 1包布層包布層 2 2伸張層伸張層 3 3強(qiáng)力層強(qiáng)力層 4 4壓縮層壓縮層 表

7、表2-2-l l 普通普通V V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列 ( (GBll544-1997) (mm)GBll544-1997) (mm)200200224224250250280280315315355355400400450450500500560560630630710710800800900900100010001120112012501250140014001600160018001800200020002240224025002500280028003150315035503550400040004500450050005000560056006300630071007100

8、80008000900090001000010000112001120012500125001400014000160001600018000180002000020000 V V帶的型號(hào)由帶型和基準(zhǔn)長(zhǎng)度兩部分組成，例如標(biāo)記為帶的型號(hào)由帶型和基準(zhǔn)長(zhǎng)度兩部分組成，例如標(biāo)記為Z1400Z1400，即表示基準(zhǔn)長(zhǎng)度為即表示基準(zhǔn)長(zhǎng)度為14001400mmmm的的Z Z型型V V帶。帶。 帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪的結(jié)構(gòu) 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖2-4)2-4)。帶輪的輪輻。帶輪的輪輻部分有實(shí)心、輻板部分有實(shí)心、輻板( (或孔板或孔板) )和橢圓輪輻三種形式。和橢

9、圓輪輻三種形式。 圖圖2-4 2-4 V V帶傳動(dòng)的帶輪帶傳動(dòng)的帶輪 1 1輪緣輪緣 2 2輪輻輪輻 3 3輪轂輪轂 四、帶傳動(dòng)的張緊裝置四、帶傳動(dòng)的張緊裝置 V V帶傳動(dòng)常用的張緊裝置有調(diào)距張緊和張緊輪張緊兩種結(jié)構(gòu)：帶傳動(dòng)常用的張緊裝置有調(diào)距張緊和張緊輪張緊兩種結(jié)構(gòu)： (1) (1) 調(diào)距張緊調(diào)距張緊 如圖如圖2-52-5、圖、圖2-62-6所示。所示。 (2) (2) 張緊輪張緊張緊輪張緊 如圖如圖2-72-7所示所示 。圖圖2-5 2-5 調(diào)距張緊裝置調(diào)距張緊裝置 1 1電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 2 2滑道滑道 3 3調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 圖圖2-6 2-6 自動(dòng)張緊裝置自動(dòng)張緊裝置 1 1電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)

10、 2 2擺架擺架 圖圖2-7 2-7 張緊輪緊張裝置張緊輪緊張裝置 第二節(jié)第二節(jié) 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 一、鏈傳動(dòng)及其速比一、鏈傳動(dòng)及其速比 鏈傳動(dòng)是由兩個(gè)具有特殊齒形的鏈輪和一條撓性的閉合鏈條鏈傳動(dòng)是由兩個(gè)具有特殊齒形的鏈輪和一條撓性的閉合鏈條所組成的所組成的( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖2-8)2-8)。它依靠鏈和鏈輪輪齒的嚙合而傳動(dòng)。它依靠鏈和鏈輪輪齒的嚙合而傳動(dòng)。 圖圖2-8 2-8 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng) 設(shè)某鏈傳動(dòng)，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)為，從動(dòng)鏈輪齒數(shù)為。當(dāng)主動(dòng)鏈輪設(shè)某鏈傳動(dòng)，主動(dòng)鏈輪齒數(shù)為，從動(dòng)鏈輪齒數(shù)為。當(dāng)主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)過(guò)周，即轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒時(shí)，從動(dòng)鏈輪就被帶動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)周，即轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒。轉(zhuǎn)過(guò)周，即轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒時(shí)，從動(dòng)鏈輪就被帶動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)周，即

11、轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒。 顯然，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪所轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)相等，即顯然，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪所轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)相等，即z z1 1 n n1 1 = = z z2 2 n n2 2故有故有i = = n n1 1 / / n n2 2 = = z z2 2 / / z z1 1 上式表明：鏈傳動(dòng)中的兩輪轉(zhuǎn)速和鏈輪齒數(shù)成反比。上式表明：鏈傳動(dòng)中的兩輪轉(zhuǎn)速和鏈輪齒數(shù)成反比。 二、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用二、鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是：鏈傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是： 1) 1) 能保證準(zhǔn)確的平均速比。能保證準(zhǔn)確的平均速比。 2) 2) 可以在兩軸中心相距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。可以在兩軸中心相距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

12、3) 3) 鉸鏈易磨損，使鏈條的節(jié)距變大，會(huì)造成脫鏈現(xiàn)象。鉸鏈易磨損，使鏈條的節(jié)距變大，會(huì)造成脫鏈現(xiàn)象。 鏈傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)速比準(zhǔn)確、且兩軸相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，鏈傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)速比準(zhǔn)確、且兩軸相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，目前廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床和國(guó)目前廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床和國(guó)防工業(yè)等部門(mén)。防工業(yè)等部門(mén)。第三節(jié)第三節(jié) 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng) 一、概述一、概述 齒輪傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)，如圖齒輪傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)，如圖2-92-9所示。所示。 1 1齒輪傳動(dòng)的速比齒輪傳動(dòng)的速比 設(shè)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為，齒數(shù)為；從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為，齒數(shù)為。每分設(shè)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速

13、為，齒數(shù)為；從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為，齒數(shù)為。每分鐘內(nèi)兩輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)應(yīng)該相等，即鐘內(nèi)兩輪轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)應(yīng)該相等，即 z z1 1 n n1 1 = = z z2 2 n n2 2 由此可得一對(duì)齒輪傳動(dòng)的速比為由此可得一對(duì)齒輪傳動(dòng)的速比為 i = = n n1 1 / / n n2 2 = = z z2 2 / / z z1 1 上式表明：在一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，兩輪的轉(zhuǎn)速與它們的齒數(shù)成反比。上式表明：在一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，兩輪的轉(zhuǎn)速與它們的齒數(shù)成反比。 通常，一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的速比通常，一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的速比55，一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)的速比，一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)的速比33。 由圖由圖2-92-9可見(jiàn)，一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩輪中

14、心連線上的節(jié)可見(jiàn)，一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩輪中心連線上的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)P P 的二切圓在作無(wú)滑動(dòng)的相互對(duì)滾運(yùn)動(dòng)，此二圓稱為節(jié)圓。設(shè)的二切圓在作無(wú)滑動(dòng)的相互對(duì)滾運(yùn)動(dòng)，此二圓稱為節(jié)圓。設(shè)二節(jié)圓直徑為二節(jié)圓直徑為d d1 1和和d d2 2 ，存在如下關(guān)系：，存在如下關(guān)系： i = = n n1 1 / /n n2 2 = = d d2 2 / /d d1 1 上式表明，在一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，兩輪的轉(zhuǎn)速與節(jié)圓直徑成反上式表明，在一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，兩輪的轉(zhuǎn)速與節(jié)圓直徑成反比。比。 圖圖2-9 2-9 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng) 2 2齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1

15、 1）傳動(dòng)速比恒定不變；）傳動(dòng)速比恒定不變； 2) 2) 傳遞功率范圍較大；傳遞功率范圍較大； 3) 3) 傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高( (一般效率為一般效率為O.95O.950.980.98，最高可達(dá)最高可達(dá)0.99)0.99)； 4) 4) 工作可靠，壽命較長(zhǎng)；工作可靠，壽命較長(zhǎng)； 5) 5) 結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小。結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小。 齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是： 1) 1) 制造和安裝精度要求較高，而精度較低的齒輪在高速運(yùn)制造和安裝精度要求較高，而精度較低的齒輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲；轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲； 2) 2) 軸間距離較大時(shí)，傳動(dòng)裝置較龐大。軸間

16、距離較大時(shí)，傳動(dòng)裝置較龐大。 齒輪傳動(dòng)廣泛用于各種機(jī)械中。通常既用于傳遞動(dòng)力，又用齒輪傳動(dòng)廣泛用于各種機(jī)械中。通常既用于傳遞動(dòng)力，又用于傳遞運(yùn)動(dòng)。于傳遞運(yùn)動(dòng)。 3 3齒輪傳動(dòng)的類型齒輪傳動(dòng)的類型 按照兩軸相對(duì)位置的不同，齒輪傳動(dòng)可分為三大類：兩軸平按照兩軸相對(duì)位置的不同，齒輪傳動(dòng)可分為三大類：兩軸平行的齒輪傳動(dòng)、兩軸相交的齒輪傳動(dòng)以及兩軸相錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)。行的齒輪傳動(dòng)、兩軸相交的齒輪傳動(dòng)以及兩軸相錯(cuò)的齒輪傳動(dòng)。 常用齒輪傳動(dòng)的分類以及它們的特點(diǎn)見(jiàn)表常用齒輪傳動(dòng)的分類以及它們的特點(diǎn)見(jiàn)表2-22-2。 按照防護(hù)方式的不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開(kāi)式傳動(dòng)和閉式傳按照防護(hù)方式的不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開(kāi)式傳動(dòng)和

17、閉式傳動(dòng)。動(dòng)。 表表2-2 常用齒輪傳動(dòng)的分類常用齒輪傳動(dòng)的分類 嚙嚙 合合 類類 別別圖圖 例例說(shuō)說(shuō) 明明兩兩軸軸平平行行外嚙合直齒圓柱外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)1 1輪齒與齒輪軸線平行輪齒與齒輪軸線平行2 2傳動(dòng)時(shí)，兩軸回轉(zhuǎn)方向相傳動(dòng)時(shí)，兩軸回轉(zhuǎn)方向相反反3 3制造最簡(jiǎn)單制造最簡(jiǎn)單4 4速度較高時(shí)容易引起動(dòng)載速度較高時(shí)容易引起動(dòng)載荷與噪聲荷與噪聲5.5.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)，一般對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)，一般采用的圓周速度常在采用的圓周速度常在3 3m/sm/s以以下下外嚙合斜齒圓柱外嚙合斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)1 1齒輪與齒輪軸線傾斜成某齒輪與齒輪軸線傾斜成某一角度一角度2 2相嚙合的兩齒輪輪齒

18、傾斜相嚙合的兩齒輪輪齒傾斜方向相反，傾斜角大小相同方向相反，傾斜角大小相同3 3傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小4 4工作中會(huì)產(chǎn)生軸向力，輪工作中會(huì)產(chǎn)生軸向力，輪齒傾斜角越大，軸向力越大齒傾斜角越大，軸向力越大5 5適用于圓周速度較高的場(chǎng)適用于圓周速度較高的場(chǎng)合（合（3 3m/sm/s以上）以上）嚙嚙 合合 類類 別別圖圖 例例說(shuō)說(shuō) 明明兩兩軸軸平平行行人字齒輪人字齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)1 1輪齒左右傾斜方向相反，呈輪齒左右傾斜方向相反，呈“人人”字形，因此可以消除斜齒輪字形，因此可以消除斜齒輪因輪齒單向傾斜而產(chǎn)生的軸向力因輪齒單向傾斜而產(chǎn)生的軸向力2 2制造成本較高制造成本較高內(nèi)嚙合圓內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳

19、柱齒輪傳動(dòng)動(dòng) 1 1它是外嚙合齒輪傳動(dòng)的演變它是外嚙合齒輪傳動(dòng)的演變形式。大輪的齒分布在圓柱體內(nèi)表形式。大輪的齒分布在圓柱體內(nèi)表面，成為內(nèi)齒輪面，成為內(nèi)齒輪 2 2大小輪的回轉(zhuǎn)方向相同大小輪的回轉(zhuǎn)方向相同 3 3輪齒可制成直齒，也可制成輪齒可制成直齒，也可制成斜齒斜齒齒條傳動(dòng)齒條傳動(dòng)1 1這種傳動(dòng)相當(dāng)于大齒輪直徑為這種傳動(dòng)相當(dāng)于大齒輪直徑為無(wú)窮大的外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)無(wú)窮大的外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)2 2齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒條作直線齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，齒條作直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)3 3輪齒多為直齒，也可制成斜齒輪齒多為直齒，也可制成斜齒嚙嚙 合合 類類 別別圖圖 例例說(shuō)說(shuō) 明明兩兩軸軸相相交交直齒錐直齒錐齒輪傳齒輪傳

20、動(dòng)動(dòng)1 1輪齒排列在圓錐體表面上，輪齒排列在圓錐體表面上，其方向與圓錐的母線一致其方向與圓錐的母線一致2 2一般用在兩軸線相交成一般用在兩軸線相交成90 圓周速度小于圓周速度小于2 2 m/sm/s的場(chǎng)合的場(chǎng)合曲線齒錐齒輪傳動(dòng)1 1一對(duì)曲線齒錐齒輪同時(shí)嚙合一對(duì)曲線齒錐齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)比直齒圓錐齒輪多。嚙合的齒數(shù)比直齒圓錐齒輪多。嚙合過(guò)程不易產(chǎn)生沖擊，傳動(dòng)較平穩(wěn)，過(guò)程不易產(chǎn)生沖擊，傳動(dòng)較平穩(wěn)，承載能力較高。在高速和大功率承載能力較高。在高速和大功率的傳動(dòng)中廣泛應(yīng)用的傳動(dòng)中廣泛應(yīng)用2 2設(shè)計(jì)加工比較困難，需要專設(shè)計(jì)加工比較困難，需要專用機(jī)床加工，軸向推力比較大用機(jī)床加工，軸向推力比較大嚙嚙 合合

21、 類類 別別圖圖 例例說(shuō)說(shuō) 明明兩兩軸軸交交錯(cuò)錯(cuò)交錯(cuò)軸交錯(cuò)軸斜齒輪斜齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)1相應(yīng)地改變兩個(gè)斜齒輪的輪相應(yīng)地改變兩個(gè)斜齒輪的輪齒傾斜角，即可組成軸間夾角齒傾斜角，即可組成軸間夾角為任意值（為任意值（0 09090）的交錯(cuò)）的交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)軸斜齒輪傳動(dòng)2 2交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)承載能力交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)承載能力較小，且磨損較嚴(yán)重較小，且磨損較嚴(yán)重照按防護(hù)方式的不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開(kāi)式傳動(dòng)和閉式傳動(dòng)。照按防護(hù)方式的不同，齒輪傳動(dòng)又可分為開(kāi)式傳動(dòng)和閉式傳動(dòng)。 二、漸開(kāi)線齒廓曲線二、漸開(kāi)線齒廓曲線 對(duì)齒輪傳動(dòng)最基本的要求是它的角速比對(duì)齒輪傳動(dòng)最基本的要求是它的角速比( (兩輪角速度的比值兩輪角速度的

22、比值 1 1/ / 2 2 ) )必須恒定不變。為此，齒輪的輪齒必須選用適當(dāng)?shù)凝X廓曲線。必須恒定不變。為此，齒輪的輪齒必須選用適當(dāng)?shù)凝X廓曲線。目前生產(chǎn)中已經(jīng)采用的齒廓曲線有漸開(kāi)線、擺線和圓弧曲線。目前生產(chǎn)中已經(jīng)采用的齒廓曲線有漸開(kāi)線、擺線和圓弧曲線。 漸開(kāi)線齒輪不僅能滿足傳動(dòng)平衡的基本要求，而且具有易于制造漸開(kāi)線齒輪不僅能滿足傳動(dòng)平衡的基本要求，而且具有易于制造的優(yōu)點(diǎn)，故常用齒輪多為漸開(kāi)線齒輪。的優(yōu)點(diǎn)，故常用齒輪多為漸開(kāi)線齒輪。 1 1漸開(kāi)線的形成漸開(kāi)線的形成 如圖如圖2-102-10所示，當(dāng)一直線所示，當(dāng)一直線ABAB 沿半徑為沿半徑為r rb b 的圓作純滾動(dòng)時(shí)，此直的圓作純滾動(dòng)時(shí)，此直線

23、上任意一點(diǎn)線上任意一點(diǎn)K K 的軌跡的軌跡CDCD 稱為該圓的漸開(kāi)線。該圓稱為漸開(kāi)線的基稱為該圓的漸開(kāi)線。該圓稱為漸開(kāi)線的基圓，圓，r rb b為基圓半經(jīng)，而為基圓半經(jīng)，而ABAB 稱為漸開(kāi)線的發(fā)生線。稱為漸開(kāi)線的發(fā)生線。 2 2漸開(kāi)線的性質(zhì)漸開(kāi)線的性質(zhì)( (圖圖2-12-10)0) 1) 1) 發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的線段長(zhǎng)度發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的線段長(zhǎng)度 等于基圓上被滾過(guò)的一等于基圓上被滾過(guò)的一段弧長(zhǎng)段弧長(zhǎng) ，即即 2) 2) 漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線必切于基圓。由此可見(jiàn)，漸開(kāi)線上各漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線必切于基圓。由此可見(jiàn)，漸開(kāi)線上各點(diǎn)的曲率半徑是變化的，離基圓越遠(yuǎn)，其曲率半徑就越大，漸開(kāi)線就點(diǎn)

24、的曲率半徑是變化的，離基圓越遠(yuǎn)，其曲率半徑就越大，漸開(kāi)線就越趨平直。越趨平直。 3) 3) 漸開(kāi)線的形狀決定于基圓的大小。由圖漸開(kāi)線的形狀決定于基圓的大小。由圖2-12-1l l可見(jiàn)：基圓越小，可見(jiàn)：基圓越小，漸開(kāi)線越彎曲；基圓越大，漸開(kāi)線越平直。漸開(kāi)線越彎曲；基圓越大，漸開(kāi)線越平直。 4) 4) 基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。NKNK圖圖2-10 2-10 漸開(kāi)線的形成漸開(kāi)線的形成 圖圖2-11 2-11 基圓對(duì)漸開(kāi)線形狀的影響基圓對(duì)漸開(kāi)線形狀的影響 3 3漸開(kāi)線齒廓的壓力角漸開(kāi)線齒廓的壓力角 如圖如圖2-122-12所示，漸開(kāi)線齒廓上任意一點(diǎn)所示，漸開(kāi)線齒廓上任意一點(diǎn) K K 的正壓力的

25、正壓力 F F 的方向與漸的方向與漸開(kāi)線繞基圓圓心開(kāi)線繞基圓圓心 O O 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)速度 K K 的方向之間所夾的銳角，稱為齒廓的方向之間所夾的銳角，稱為齒廓在在K K 點(diǎn)的壓力角，以點(diǎn)的壓力角，以 K K 表示。表示。 圖圖2-12 2-12 漸開(kāi)線齒廓的壓力角漸開(kāi)線齒廓的壓力角 由圖由圖2-122-12可知可知 NOK NOK = = K K cos cos K K= =ONON/ /OKOK= =r rb b/ /r rk k 由式可知，對(duì)同一基圓的漸開(kāi)線，基圓半徑由式可知，對(duì)同一基圓的漸開(kāi)線，基圓半徑 r rb b 是常數(shù)，是常數(shù)，漸開(kāi)線上某一點(diǎn)漸開(kāi)線上某一點(diǎn) K K 的

26、壓力角大小是隨該點(diǎn)至圓心距離的壓力角大小是隨該點(diǎn)至圓心距離 r rK K 而變而變的，的，r rK K 越小，壓力角越小越小，壓力角越小, ,在漸開(kāi)線起始點(diǎn)在漸開(kāi)線起始點(diǎn)( (基圓上基圓上) )的壓力角的壓力角為零。為零。 三、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)三、直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 1 1漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪各部分的名稱及幾何關(guān)系漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪各部分的名稱及幾何關(guān)系( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖2-13)2-13) (1) (1) 齒頂圓齒頂圓 直徑以直徑以 d da a 表示。表示。 (2) (2) 齒根圓齒根圓 直徑以直徑以 d df f 表示。表示。 (3) (3) 齒厚與齒槽寬齒厚與齒槽寬 在任意直徑在任意直徑 d

27、dx x 的圓周上，齒厚以的圓周上，齒厚以 s sx x 表示，表示，齒槽寬以齒槽寬以 e ex x 表示。表示。 (4) (4) 齒距齒距 在任意直徑在任意直徑 d dx x 的圓周上，齒距以的圓周上，齒距以 p px x 表示。顯然存在表示。顯然存在如下關(guān)系：如下關(guān)系： p px x = = s sx x + + e ex x = = p pd dx x/ /z zad圖圖2-13 2-13 直齒圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸直齒圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸 (5) (5) 分度圓分度圓 分度圓是一個(gè)理論圓，無(wú)法直接測(cè)量，其直徑以分度圓是一個(gè)理論圓，無(wú)法直接測(cè)量，其直徑以d d 表示。表示。 分

28、度圓上的齒距、齒厚、齒槽寬通常稱為齒輪的齒距、齒厚、分度圓上的齒距、齒厚、齒槽寬通常稱為齒輪的齒距、齒厚、齒槽寬，分別以齒槽寬，分別以 p p 、s s 、e e 表示。表示。 存在下列關(guān)系存在下列關(guān)系 d d = = pzpz/ /p p 在標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，有在標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，有 s s = = e e = = p p/2/2 (6) (6) 模數(shù)模數(shù) 以以m m 表示，定義為表示，定義為 m m = = p p / /p p因此有因此有 d d = = mzmz 模數(shù)是齒輪尺寸計(jì)算中的一個(gè)重要基本參數(shù)。模數(shù)是齒輪尺寸計(jì)算中的一個(gè)重要基本參數(shù)。 齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)較大者輪齒較大，分度圓也較大齒數(shù)相

29、同的齒輪，模數(shù)較大者輪齒較大，分度圓也較大( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖 2-14)2-14)。 模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，我國(guó)制訂的齒輪模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列見(jiàn)課本表模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，我國(guó)制訂的齒輪模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列見(jiàn)課本表2-32-3。 圖圖2-14 2-14 不同模數(shù)的輪齒不同模數(shù)的輪齒 (7) (7) 壓力角壓力角 通常說(shuō)的壓力角，指的是分度圓上的壓力角，以通常說(shuō)的壓力角，指的是分度圓上的壓力角，以 表示。表示。 分度圓上的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為分度圓上的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 2020和和 15 15。 至此，可得確切而完整的分度圓概念：齒輪上壓力角和模數(shù)均至此，可得確切而完整的分度圓概

30、念：齒輪上壓力角和模數(shù)均為標(biāo)準(zhǔn)值的圓稱為分度圓。為標(biāo)準(zhǔn)值的圓稱為分度圓。 (8) (8) 全齒高、齒頂高、齒根高和頂隙全齒高、齒頂高、齒根高和頂隙 分別以分別以 h h 、h ha a 、h hf f 和和 c c 表示。有如下關(guān)系：表示。有如下關(guān)系： h= h h= ha a + h hf f h hf f = = h ha a + + c c = = h ha a* *m m + + c c* *m m =(=(h ha a* * + + c c* * ) )m m 式中式中 h ha a* *為齒頂高系數(shù)，為齒頂高系數(shù)， c c* *為頂隙系數(shù)。為頂隙系數(shù)。 h ha a* * 和和 c

31、 c* * 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，對(duì)正常齒，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，對(duì)正常齒， h ha a* * = = 1 1 ， c c* *=0 .25=0 .25 ；對(duì)短齒，對(duì)短齒， h ha a* * = = 0.8 0.8 ， c c* * = 0.3= 0.3 。 齒輪頂隙的存在，有利于齒輪傳動(dòng)（見(jiàn)圖齒輪頂隙的存在，有利于齒輪傳動(dòng)（見(jiàn)圖2-152-15）。）。 (9) (9) 齒寬齒寬 以以 b b 表示。表示。 圖圖2-15 2-15 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合 表表 2-4 2-4 標(biāo)準(zhǔn)值齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式標(biāo)準(zhǔn)值齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式 （ h ha a* * = = 1 1 ， c

32、 c* * = 0.25 ,= 0.25 , 2020 ） 名 稱 代 號(hào) 計(jì) 算 公 式 模數(shù) 根據(jù)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)要求確定，取標(biāo)準(zhǔn)值 齒距 齒厚 齒槽寬 分度圓直徑 齒頂高 psmemp22mps22mpeahdmzmmhh*aad名 稱 代 號(hào) 計(jì) 算 公 式 齒根高 全齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 由強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)要求確定，一般變速箱換檔齒輪： ； 減速器齒輪： 中心距 fhmmchh25. 1)(*afmmchhhh25. 2)2(*afa)2(2aazmhdd)5 . 2(2ffzmhdd)1 (2)(2212121imzzzmddabbm)86(bm)1210(hadfda 2 2標(biāo)

33、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) 為了能正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)，必須滿足以下幾個(gè)條件：為了能正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)，必須滿足以下幾個(gè)條件： (1) (1) 正確嚙合的條件正確嚙合的條件 兩齒輪的模數(shù)、壓力角必須相等。兩齒輪的模數(shù)、壓力角必須相等。 (2) (2) 連續(xù)傳動(dòng)的條件連續(xù)傳動(dòng)的條件 在一對(duì)輪齒即將脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)輪在一對(duì)輪齒即將脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒必須進(jìn)入嚙合。齒必須進(jìn)入嚙合。 (3) (3) 避免根切和干涉的條件避免根切和干涉的條件 齒輪的齒數(shù)必須大于或等于齒輪的齒數(shù)必須大于或等于1717（根切現(xiàn)象見(jiàn)圖（根切現(xiàn)象見(jiàn)圖2-162-16）。）。 圖圖2-16 2-16 齒廓的根切齒廓的根切 四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 1 1斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用斜齒圓