机械设计基础》课件－第4章齿轮机构.pptx

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1、机械设计基础课件第4章齿轮机构齿轮机构概述齿轮机构设计基础齿轮机构工作原理齿轮机构设计实例齿轮机构优化与改进目录01齿轮机构概述总结词齿轮机构是由两个或多个齿轮组成的传动装置，通过齿轮之间的啮合实现动力的传递和转换。详细描述齿轮机构是机械传动中应用最广泛的一种传动形式，它利用两个或多个齿轮之间的啮合来传递运动和动力。在齿轮机构中，主动轮的转动带动从动轮的转动，从而实现转速、方向和运动的改变。齿轮机构定义齿轮机构分类根据不同的分类标准，齿轮机构可以分为多种类型，如按传动方向可分为直齿、斜齿和锥齿等，按啮合方式可分为外啮合和内啮合等。总结词根据传动方向的不同，齿轮机构可以分为直齿、斜齿和锥齿等类型

2、。直齿是指两个齿轮的轴线互相垂直，斜齿是指两个齿轮的轴线不互相垂直，锥齿是指两个齿轮的轴线不平行且不互相垂直。根据啮合方式的不同，齿轮机构可以分为外啮合和内啮合等类型。外啮合是指两个齿轮的齿面互相接触，内啮合是指两个齿轮的齿面不互相接触。详细描述齿轮机构在各种机械设备中都有广泛的应用，如汽车、机床、减速器等。总结词齿轮机构由于其传动效率高、结构紧凑、可靠性好等特点，被广泛应用于各种机械设备中。在汽车中，齿轮机构用于发动机、变速器和传动系统等部位，实现动力的传递和转换。在机床中，齿轮机构用于主轴、进给系统和传动装置等部位，实现工件的加工和运动。在减速器中，齿轮机构用于降低转速、增大扭矩等场合，以

3、满足机械设备对动力输出和运动控制的需求。详细描述齿轮机构的应用02齿轮机构设计基础常用的齿轮材料有铸钢、锻钢、铸铁和有色金属等，选择合适的材料需要考虑齿轮的工作条件、载荷和寿命等因素。齿轮材料齿轮材料的热处理方法包括淬火、回火、表面淬火等，通过热处理可以提高材料的硬度和耐磨性，从而提高齿轮的使用寿命。热处理齿轮材料与热处理齿轮精度是指齿轮制造的精确程度，根据不同的使用要求，齿轮精度可分为不同的等级。公差是用来控制齿轮误差的参数，根据齿轮精度等级和加工方法的不同，需要选择合适的公差值。齿轮精度与公差公差齿轮精度模数是决定齿轮尺寸的重要参数，模数的选择需要考虑齿轮的传动比、转速和载荷等因素。模数压

4、力角是决定齿轮传动性能的重要参数，常用的压力角有14.5和20两种。压力角齿数是决定齿轮大小的关键参数，齿数的选择需要考虑齿轮的传动比和结构尺寸等因素。齿数螺旋角是决定齿轮旋转方向和旋转速度的关键参数，根据不同的使用要求，螺旋角可在一定范围内选择。螺旋角齿轮设计基本参数03齿轮机构工作原理通过一对直齿圆柱齿轮的啮合，实现旋转运动和力的传递。总结词直齿圆柱齿轮的工作原理基于齿轮啮合的基本理论。当两个直齿圆柱齿轮互相咬合时，一个齿轮的轮齿会进入另一个齿轮的齿槽，并带动另一个齿轮旋转，从而实现旋转运动和力的传递。详细描述直齿圆柱齿轮的工作原理总结词通过一对斜齿圆柱齿轮的啮合，实现旋转运动和力的传递，

5、同时具有较好的平稳性和缓冲作用。详细描述斜齿圆柱齿轮的工作原理与直齿圆柱齿轮相似，但其轮齿是倾斜的。这种设计使得斜齿圆柱齿轮在啮合时能够更好地分散载荷，提高承载能力，同时具有较好的平稳性和缓冲作用。斜齿圆柱齿轮的工作原理通过一对圆锥齿轮的啮合，实现旋转运动和力的传递，适用于传递垂直或倾斜方向的旋转运动。总结词圆锥齿轮的工作原理与圆柱齿轮类似，但其形状为圆锥形。圆锥齿轮的轮齿呈圆锥状，与另一个圆锥齿轮相咬合，实现旋转运动和力的传递。圆锥齿轮适用于传递垂直或倾斜方向的旋转运动，具有较高的传动效率和较长的使用寿命。详细描述圆锥齿轮的工作原理04齿轮机构设计实例总结词简单、易制、承载能力较低详细描述标

6、准直齿圆柱齿轮是最基本的齿轮机构，其设计相对简单，制造成本较低。但由于其接触线长度较短，承载能力相对较低，通常用于轻载、低速的传动系统。标准直齿圆柱齿轮设计实例VS重载、高效率、需精确制造详细描述标准斜齿圆柱齿轮具有较大的接触线长度，能够承受较大的载荷，传动效率较高。但斜齿圆柱齿轮的设计和制造需要更高的精度，制造成本相对较高。适用于重载、高速的传动系统。总结词标准斜齿圆柱齿轮设计实例空间适应性强、传动轴线不平行标准圆锥齿轮的设计能够适应不同的空间布局，尤其适用于传动轴线不平行的情况。圆锥齿轮的接触线长度较大，能够承受较大的载荷。但其设计和制造难度较大，制造成本较高。总结词详细描述标准圆锥齿轮设

7、计实例05齿轮机构优化与改进优化设计原则参数优化材料选择润滑与散热齿轮机构优化设计01020304在满足使用要求的前提下，尽量简化结构、降低成本、提高效率。通过对齿轮模数、齿数、压力角等参数的优化，提高齿轮承载能力和传动效率。根据工作条件选择合适的材料，如铸铁、钢材等，以增强齿轮的耐磨性和抗疲劳性能。合理设计润滑和散热系统，降低齿轮摩擦和温升，延长使用寿命。齿轮机构改进设计针对现有齿轮机构存在的问题和不足，进行针对性改进。通过修形和减重设计，减小齿轮运转时的振动和噪声，提高运转平稳性。对齿轮进行强度校核，确保在各种工况下都能安全可靠地工作。优化齿轮安装和维护方案，降低使用成本和维修难度。改进设计目标修形与减重强度校核安装与维护打破传统设计思维，引入新技术、新材料、新工艺。创新设计理念探索新型材料在齿轮机构中的应用，如塑料齿轮、陶瓷齿轮等。新材料应用研究新型加工工艺，如激光熔覆、3D打印等，提高齿轮制造精度和效率。新工艺应用将传感器、控制器等智能元件集成到齿轮机构中，实现智能化控制和管理。智能化设计齿轮机构创新设计谢谢观看