标准直齿圆柱齿轮的主要参数及相关计算

图6．3　齿轮传动

如图6．3所示的齿轮传动，判断出主动轮、从动轮。

得出齿轮传动是利用两个齿轮轮齿间的啮合来传递运动和动力的结论。

齿轮传动的分类方法很多，主要有以下两种分类法：

1．根据两齿轮轴线相对位置和齿向分类

具体分类如图6．4和图6．5所示。

图6．4　平行轴齿轮传动

图6．5　相交轴齿轮传动

2．根据齿轮传动装置的封闭形式分类

（1）开式齿轮传动

齿轮是外露的，易受灰尘和有害物质侵蚀，且不能保证良好的润滑，故齿轮易磨损，多用于低速传动中。

（2）闭式齿轮传动

齿轮全部装在箱体内，并能保证良好的润滑，多用于高、中速或重要的齿轮传动中。

二、齿轮传动的应用

1．传动比

齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数的反比，即

2．齿轮传动的特点及应用

齿轮传动是目前各类机械传动中应用最为广泛的一种传动方式。其特点如下：

①适用范围广，传递的功率和速度范围大。

②能保证瞬时传动比恒定，运转平稳，传递运动准确可靠。

③结构紧凑，可实现较大的传动比。

④传动效率高，使用寿命长。

⑤制造安装精度要求高。

⑥不宜用于两轴相距较远的传动。

三、齿轮传动的基本要求

一对齿轮的啮合传动是一个复杂的运动过程，为了保证正常传动，从传递运动和动力两方面考虑，必须满足以下两个基本要求：

1．传动平稳

要求齿轮在传动过程中，瞬时传动比恒定，噪声、冲击和振动要小。

2．承载能力强

要求齿轮的尺寸小、质量轻、强度高、耐磨性好，能传递较大的动力，而且使用寿命长。

任务小结

该任务讲述了齿轮传动的相关内容，齿轮传动的类型和特点，以及齿轮传动比的计算。

思考题

1．一齿轮副，主动齿轮齿数z1＝20，从动齿轮齿数z2＝50。试计算传动比i。若主动齿轮转速n1＝1000r／min，试计算从动齿轮转速n2。

2．一对啮合的标准直齿圆柱齿轮传动，已知：主动齿轮转速n1＝840r／min，从动齿轮转速n2＝280r／min，中心距a＝270mm，模数m＝5mm。求两齿轮齿数z1和z2。

任务二　标准直齿圆柱齿轮的主要参数及相关计算

知识要点：

1．直齿轮各部分的名称和主要参数。

2．会计算直齿轮的相关尺寸。

3．直齿轮传动的啮合条件。

直齿圆柱齿轮传动是齿轮传动的最基本形式，它在机械传动装置中应用极为广泛。

一、标准直齿圆柱齿轮各部分名称和代号

如图6．6所示为直齿圆柱齿轮各部分的名称。

图6．6　齿轮各部分的名称

二、标准直齿圆柱齿轮的基本参数

1．齿数z

齿数z是指齿轮圆周上的轮齿总数。

2．模数m

表6．1　模数m

3．齿形角α

标准规定，分度圆上的齿形角α＝20°。

5．顶隙系数c倡

标准齿轮的顶隙系数c倡＝0．25。

标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式如下：

分度圆直径为

d＝mz

齿顶圆直径为

da＝m（z＋2）

齿根圆直径为

df＝m（z－2．5）

中心距为

三、标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件

标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数和齿形角必须分别相等，即

m1＝m2＝m

a1＝a2＝a

【知识拓展】

1．齿轮传动的失效形式有齿轮折断、齿面磨损、齿面胶合、齿面点蚀及齿面塑性变形，如图6．7、图6．8所示。

2．齿轮常用材料有灰口铸铁、球墨铸铁和铸钢等。

3．齿轮传动的润滑与维护。

图6．7　齿面磨损

图6．8　齿面点蚀

任务小结

该任务讲解了直齿圆柱齿轮传动的相关内容。通过该任务的学习，能计算直齿圆柱齿轮的基本尺寸，认识齿轮的名称，知道外啮合齿轮和内啮合齿轮的旋转方向。

思考题

1．一对标准齿轮安装有误差时，传动比i是否为常数？

2．说出标准直齿圆柱齿轮的5个基本参数。

实践活动　测量直齿圆柱齿轮的主要尺寸

1．训练内容及目标

①学生在学习标准的直齿圆柱齿轮后所进行的一次实践活动。

②要求学生通过测量直齿圆柱齿轮从而掌握它的基本参数。

③体会“7S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约）的应用。

④在小组合作中，逐步树立互相帮助、互相讨论和共同进步的团队意识。

2．准备材料及工具

标准直齿圆柱齿轮6个，千分尺6把，游标卡尺6把，量角器6个，学生任务书1份／人。

3．活动步骤及过程

①学生分组，5～6个学生一组，选一位组长。

②根据所测量的直齿圆柱齿轮的尺寸填写学习任务单。

③每位学生报告测量过程，核对测量结果。

④完成综合评价表。

4．学生评价

采取学生自评、同学互评和教师点评的评价方式，完成对学生此次教学活动的学习效果评价，评定学习成绩。

【学习任务单】

标准直齿圆柱齿轮测量学习任务单

【学习评价表】

学生综合学习评价表