机械设计基础6第六章圆柱齿轮传动.pptx

机械设计基础6第六章圆柱齿轮传动汇报人：AA2024-01-12目录CONTENTS圆柱齿轮传动基本概念与分类圆柱齿轮参数与几何尺寸计算圆柱齿轮材料选择与热处理工艺圆柱齿轮加工方法与设备介绍圆柱齿轮传动精度与误差分析圆柱齿轮传动效率与润滑技术探讨总结与展望01圆柱齿轮传动基本概念与分类圆柱齿轮传动是指两个或多个圆柱形齿轮通过啮合传递动力和运动的机械传动方式定义圆柱齿轮传动在机械传动中起到传递扭矩、改变转速和旋转方向的作用，广泛应用于各种机械设备和传动系统中作用圆柱齿轮传动定义及作用01020304类型直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮圆柱齿轮类型与特点根据齿形和啮合方式的不同，圆柱齿轮可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮等结构简单、制造方便，但传动平稳性差、噪音大承载能力强、传动效率高，但制造成本高传动平稳、噪音小，但制造较复杂应用领域圆柱齿轮传动广泛应用于汽车、机床、工程机械、航空航天等领域，是机械传动中不可或缺的一部分发展趋势随着科技的不断进步和制造业的快速发展，圆柱齿轮传动将朝着高精度、高效率、高可靠性、低噪音等方向发展同时，新材料、新工艺的应用也将推动圆柱齿轮传动的不断创新和发展。

应用领域及发展趋势02圆柱齿轮参数与几何尺寸计算模数压力角齿数模数、压力角等基本参数表示轮齿大小的基本参数，用m表示模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力越强分度圆上的压力角为标准值，我国规定标准压力角为20压力角的大小影响齿轮传动的平稳性和承载能力一个齿轮的轮齿总数，用z表示齿数越多，齿轮的几何尺寸越大齿轮上作为计算基准的圆直径，用d表示分度圆直径等于模数与齿数的乘积分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿顶所在的圆的直径，用da表示齿顶圆直径等于分度圆直径加上两倍的模数齿根所在的圆的直径，用df表示齿根圆直径等于分度圆直径减去两倍的模数与齿顶高系数之和030201分度圆直径、齿顶圆直径等关键尺寸计算公式实例分析计算公式与实例分析通过具体的实例，可以更加深入地理解齿轮参数与几何尺寸的计算方法例如，已知某圆柱齿轮的模数为2mm，齿数为20，则可以计算出其分度圆直径为40mm，齿顶圆直径为44mm，齿根圆直径为36.8mm等关键尺寸根据齿轮的基本参数和关键尺寸，可以推导出相应的计算公式，如分度圆直径公式、齿顶圆直径公式、齿根圆直径公式等这些公式为齿轮的设计和制造提供了重要的理论依据03圆柱齿轮材料选择与热处理工艺01020304渗碳钢调质钢铸钢球墨铸铁常用材料及性能特点具有良好的渗碳性能，经渗碳淬火后表面硬度和耐磨性高，心部保持良好的韧性。

经调质处理后具有良好的综合力学性能，常用于制造承受中等载荷和中等速度的齿轮铸造性能好，可铸出复杂的结构形状，但力学性能不如锻钢具有较高的强度和韧性，耐磨性较好，成本较低，常用于制造轻载、低速的齿轮渗碳淬火调质处理表面淬火低温回火热处理工艺对性能影响使齿轮获得良好的综合力学性能，提高齿轮的承载能力和抗冲击能力提高齿轮表面的硬度和耐磨性，同时保持心部的韧性消除淬火应力，提高齿轮的韧性和抗疲劳性能提高齿轮表面的硬度和耐磨性，但心部保持较好的韧性01020304根据齿轮的载荷、速度、工作环境等条件选择合适的材料对于承受重载、高速或冲击载荷的齿轮，应选择强度高、韧性好的材料，并进行相应的热处理对于轻载、低速的齿轮，可以选择成本较低的材料，并进行适当的热处理在选择材料和热处理工艺时，还应考虑环保、节能等因素材料选择与热处理原则04圆柱齿轮加工方法与设备介绍切削加工方法（如滚齿、插齿等）滚齿利用滚齿机的滚刀，按照展成法或仿形法加工齿轮滚齿具有生产效率高、加工精度较高等优点，适用于批量生产插齿使用插齿机进行加工，插齿刀与齿轮毛坯作相对的展成运动，从而切出齿形插齿适用于加工内齿轮和多联齿轮铸造将熔融金属浇入具有齿轮形状的铸型中，冷却凝固后获得齿轮。

铸造齿轮精度较低，适用于低速重载、对精度要求不高的场合锻造通过锻造设备对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，从而获得所需齿轮形状锻造齿轮具有较高的强度和耐磨性，适用于中速中载、对精度要求一般的场合非切削加工方法（如铸造、锻造等）加工设备类型及特点磨齿机用于对齿轮进行精磨加工，提高齿轮精度和表面质量磨齿机可分为外圆磨齿机和内圆磨齿机两种类型插齿机适用于加工内齿轮和多联齿轮，具有较高的生产效率和加工精度滚齿机主要用于滚切圆柱齿轮和蜗轮，生产效率高，加工精度较高倒角机用于对齿轮的齿顶和齿根进行倒角加工，以去除毛刺和改善齿轮啮合性能检测设备如齿轮测量中心、齿轮检测仪等，用于对加工完成的齿轮进行各项精度指标的检测05圆柱齿轮传动精度与误差分析根据齿轮传动的使用要求和齿轮的加工精度，将齿轮传动精度划分为多个等级，如6级、7级、8级等传动精度等级不同等级的传动精度对应着不同的齿轮加工精度和传动性能要求高等级的传动精度要求齿轮的加工精度高，传动平稳、噪声低、寿命长；而低等级的传动精度则相对要求较低传动精度等级的意义传动精度等级划分及意义123包括齿形误差、齿距误差、齿向误差等，这些误差会影响齿轮传动的平稳性和承载能力。

加工误差由于安装不当导致的齿轮轴线不平行、中心距不准确等误差，会影响齿轮传动的正确啮合和传动精度安装误差在载荷作用下，齿轮和轴会发生弹性变形，导致齿轮传动的啮合不良和传动精度降低载荷变形误差来源及影响因素提高加工精度精确安装选用高强度材料采用修形技术提高传动精度措施和方法采用先进的加工设备和工艺，提高齿轮的加工精度，减小加工误差在安装过程中，严格控制安装误差，确保齿轮轴线的平行度和中心距的准确性采用高强度材料制造齿轮和轴，提高齿轮传动的承载能力和抗变形能力对齿轮进行修形处理，以补偿加工误差和安装误差对传动精度的影响06圆柱齿轮传动效率与润滑技术探讨通过测量输入功率和输出功率，利用公式计算出传动效率传动效率计算方法齿轮精度、齿面粗糙度、润滑条件、载荷大小及变化等因素都会影响传动效率影响因素传动效率计算方法和影响因素润滑技术类型包括油润滑、脂润滑和固体润滑等选用原则根据齿轮传动的工作条件、环境温度、载荷大小及变化等因素，选择合适的润滑方式和润滑剂润滑技术类型及选用原则提高传动效率和润滑性能措施采用先进的润滑技术和高性能润滑剂，改善润滑条件提高齿轮加工精度和齿面质量，减少摩擦损失加强维护和保养，定期检查和更换润滑剂，保持齿轮传动的良好状态。

优化齿轮参数和结构设计，提高传动平稳性和效率07总结与展望1234圆柱齿轮传动的基本原理和特点圆柱齿轮的强度和刚度计算圆柱齿轮的参数和几何计算圆柱齿轮的精度和公差本章内容回顾与总结阐述了圆柱齿轮传动的工作原理、结构特点和适用范围，强调了其传递扭矩大、效率高、工作平稳等优点详细介绍了圆柱齿轮的主要参数，如模数、齿数、压力角等，以及相应的几何计算方法，为齿轮设计和制造提供了理论依据阐述了圆柱齿轮的受力分析和强度计算方法，包括弯曲强度、接触强度等，同时介绍了齿轮的刚度概念和计算方法介绍了圆柱齿轮的精度等级和公差配合原则，以及相应的测量和检验方法，保证了齿轮传动的准确性和稳定性高性能圆柱齿轮传动技术随着科技的不断进步，未来圆柱齿轮传动将更加注重高性能、高效率、高可靠性等方面的研究，以满足高端装备和智能制造等领域的需求为实现节能减排和绿色制造，圆柱齿轮传动的轻量化及结构优化将成为未来发展的重要方向，包括采用新材料、新工艺、新结构等随着工业4.0和智能制造的推进，圆柱齿轮传动的智能化与数字化技术融合将成为未来发展的新趋势，包括智能设计、智能制造、智能运维等圆柱齿轮传动作为机械工程领域的重要分支，未来将与材料科学、力学、控制科学等多学科进行交叉融合创新，推动圆柱齿轮传动技术的不断发展和进步。

轻量化及结构优化智能化与数字化技术融合多学科交叉融合创新未来发展趋势预测感谢您的观看THANKS。