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机械结构和机械零件

第二章机械结构和机械零件

机械机构

一、机构的概念

1）机构是有确信相对运动的构件组合体；

2）机构是机械系统的组成单元。

二、机构的分类

机构能传递、转换运动或实现某种特定的运动，不同的机构间有不同的相对运动，形成不同的变换功能。

经常使用的机构有：

连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构、链传动机构、螺旋机构、步进机构等。

（一）连杆机构

连杆是联接两个及两个以上运动副（转动或移动副）的构件。

用运动副按顺序把几个构件联接起来那么组成连杆机构（connectingrodgear）。

其作用是传递动力和完成必然规律的运动。

连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。

一、平面连杆机构

（c）

平面连杆机构（planarlinkage）是由假设干个相互作平面运动的刚性构件用运动副联接起来的机构。

其运动副多为面接触的低副，因此又称平面低副机构。

最经常使用的平面连杆机构是四杆机构，其分类如见图所示。

图铰链四杆机构的类型

（a）曲柄摇杆机构；（b）双曲柄机构；（c）双摇杆机构；（d）曲柄滑块机构；（e）双滑块机构

（1）曲柄摇杆机构　在图（a）所示机构中，主动件杆a可作整周旋转称为曲柄。

杆c不作整周运动，只按某一角度往复转动称为摇杆。

设a、b、c、d既是各杆的符

号，又代表各杆

的长度。

当知足

最短杆和最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和时，假设将最短杆或其邻杆固定其一，那么另一杆即为曲柄。

这确实是四杆机构有曲柄的条件。

在知足曲柄存在的条件下，铰接四杆取不同的构件为机架（固定件），即可取得不同特性的机构。

（2）双曲柄机构　如图（b）中，取a为机架，那么b和d均为曲柄，成为双曲柄机构。

如其中两曲柄长度相等，连杆与机架长度也相等，那么成为平行四边形机构。

它在机械中应用很广，如机车车轮的联动机构等。

（3）双摇杆机构　在图（c）中，取c为机架，假设不知足曲柄存在的条件，那么两连架杆b、d均为摇杆，故称双摇杆机构。

它应用也很普遍，如鹤式起重机、飞机起落架等。

在双摇杆机构中，假设两摇杆长度相等，那么成为等腰梯形机构，在汽车、轮式拖沓机中经常使用这种机构操纵前轮的转向。

（4）曲柄滑块机构　如图（d）中，将曲柄摇杆机构的摇杆长度增加至无穷大、那么转动副

转化为移动副，便成为曲柄滑块机构。

这种机构普遍应用在内燃机、蒸汽机、空气紧缩机和冲床等机械中。

（5）双滑块机构　如图（e）为有两个移动副的四杆机构，应用这种机构的有欧氏联轴节等。

在实际机械中，往往依照需要来改变某些杆件的形状和杆件的相对长度，改变某些运动副的尺寸或选择不同杆件作为机架。

二、空间连杆机构

图空间四杆机构的类型

空间连杆机构（spatiallinkage）是由假设干刚性构件通太低副联接，而各构件上各点的运动平面互不平行的机构。

又称

空间低副机构（见图）。

为了说明空间连杆机构的组成类型，用R、P、C、S、H别离表示转动副、移动副、圆柱副、球面副、螺旋副。

经常使用空间四杆机构的组成类型有RSSR、RRSS、RSSP和RSCS机构。

它与平面连杆机构相较，结构紧凑、运动多样，工作灵活靠得住等，但设计困难，制造复杂。

空间连杆机构经常使用于农业机械、轻工机械、交通运输机械、工业机械人、假肢和飞机起落架等。

所有转动副轴线汇交一点的球面四杆机构，应用较广，如万向联轴节机构。

（二）　凸轮机构

凸轮机构（cammechanism）

是由凸轮的回转或往复运动推动从动件作必然的往复移动或摆动的高副机构，如表。

凸轮具有曲线轮廊或凹槽，有平面凸轮和空间凸轮等。

从动件（推杆）与凸轮作点接触或线接触，其接触端的形状有尖头式、滚子式和平底式等。

为了维持推杆与凸轮始终相接触，可采纳弹簧或依托重力。

表凸轮机构的类型

不同类型的凸轮与推杆组合起来，即可取得各类类型的凸轮机构，通常凸轮是主动件，但有时可作从动件利用。

一、推杆的运动规律

推杆的运动规律取决于凸轮的外形，经常使用的运动规律有等速、等加速、等减速、余弦加速度和正弦加速度等几种。

等速运动规律因有速度突变，会产生强烈的刚性冲击，故只用于低速传动。

等加速、等减速和余弦加速度也存在加速度突变，会产生柔性冲击，只适用于中、低速传动。

正弦加速度曲线是持续的，不存在任何冲击，可用于高速传动。

二、凸轮机构的特点与应用

凸轮机构的特点是结构紧凑，运动靠得住。

但制造要求高，易磨损、有噪声。

它最适用于从动件作间歇运动的场合。

因此，它在自动机床、内燃机、印刷机、纺织机械中应用普遍。

（三）　间歇运动机构

间歇运动机构（intermittentmotionmechanism）是将主动件的持续运动变成从动件有停歇的周期性运动的机构。

它能够分为单向运动和往复（双向）运动两类。

一、单向间歇运动机构

（1）棘轮机构（ratchetandpawl）它可将持续转动或往复运动变成单向的步进运动。

要紧由棘轮和棘爪等组成（见图）。

棘轮轮齿为单片齿，棘爪铰接于摇杆上，在曲柄的带动下，摇杆作反复摆动，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿，推动棘轮同向转动；相反，摇杆向顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮便停止转动。

棘轮每次转动的角度称为动程，其大小可利用改变遮齿罩的位置等

方式调剂。

为避免棘轮反转，在固定构件上装有止逆棘爪。

棘轮机构常伴有噪声和振动，故工作频率不易太高。

棘轮机构经常使用在各类机床和自动机构的间歇进给或回转工作台的转位上，也经常使用在千斤顶中。

自行车中的棘轮用于单向驱动。

在手动铰车中，棘轮机构经常使用来避免向某个方向转动。

（2）槽轮机构（genevagear）它有外啮合和内啮合两种形式。

工程中最多见的是单臂外啮合槽轮机构，如图（a）。

它由带圆柱销的转臂、具有四条径向槽的槽轮和机架组成。

当持续转动的转臂上的圆柱销切向进入径向槽时，便拨动槽轮转2ф角；在圆柱销转出径向槽后，槽轮便停止转动。

在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配，以避免槽轮停歇时转动。

为使槽轮能完成周期性转停运动，其径向槽数不能少于3。

槽轮机构应用在转速不高，要求间歇地转过必然角度的分度装置中，如转塔车床上的刀架转位机构，电影放映机顶用以间歇移动胶片见图（b）等。

（3）不完全齿轮机构　它是由齿轮机构演变而来的间歇机构，如图（c）。

主动轮1只在一段圆周上有4个齿，从动轮2共有16个齿间，当主动齿轮作等速转动时，从动轮转动一周可有4次间歇运动，轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。

不完全齿轮机构多用在专用机床中，如专用靠模铣床。

另外，单向间歇运动机构还有凸轮式单向间歇运动机构和擒纵机构等。

二、往复（双向）间歇运动机构往复间歇运动机构应用最多的是凸轮机构，第二是往复摆动与往复移动间歇运动机构，如图。

（1）往复摆动间歇运动机构　它利用连杆上C点运动轨迹中有一段近似圆弧C1C2，来实现摇杆带停歇的往复摆动。

构件CD的一端与连杆在C点处铰接，另一端与摇杆D处铰接，且铰链D必需位于C1C2的圆心处。

（2）往复移动间歇运动机构　它利用导杆上一段圆弧导路来实现移动杆带停歇的往复运动。

曲柄的长度等于圆弧导路的半径，它的转动中心与圆弧中心重合。

一、联接与联接件

经常使用的联接有：

螺纹联接、键联接、销联接、铆钉联接、焊接、胶接、过盈配合联接等。

其中以螺纹联接、键联接、焊接在机械中应用最为普遍。

1.可折联接和不可拆联接

联接可分为可折联接和不可拆联接。

螺纹联接、键联接为可折联接；焊接为不可拆联接。

（一）螺纹联接

1.螺纹联接

螺纹联接是机械中应用极为普遍的一种可拆联接。

它具有结构简单、装拆方便、联接靠得住、互换性强等特点。

据统计在现代机械中具有螺纹结构的零件约占零件总数的一半以上。

螺纹联接的大体类型有：

（1）螺栓联接（一般螺栓联接a、铰制孔用螺栓联接b）

（2）双头螺柱联接c

（3）螺钉联接d

（4）紧定螺钉联接e

螺栓联接

螺栓联接（图－1a）是利用一端有头，另一端制有螺纹的螺栓，穿过被联接件的通孔，旋上螺母拧紧后将被联接件联成一体。

螺栓联接的结构特点是：

被联接件上没必要切制螺纹，结构简单，装拆方便，要紧用于被联接件不太厚，并有足够装拆空间的场合。

螺纹联接件

（2）.螺纹联接件（紧固件）

螺纹紧固件的品种很多，常常有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等。

它们多数已标准化，设计时应尽可能按标准选用。

螺栓螺栓的头部形状有很多形式，最经常使用的螺栓头部是六角形，螺栓杆部份可制出一段螺纹或全螺纹。

六角头螺栓的产品品级分为A、B、C三级，A级最精准，C级最不精准。

⏹螺母螺母的类型很多，但以六角螺母应用最一般（图－2b）。

六角螺母也分A、B、C三级，别离与相同级别的螺栓配用。

⏹垫圈垫圈放在螺母与被联接件之间，其作用是增加被联接件的支承面积以减少接触处的压强，幸免拧紧螺母时擦伤被联接件表面。

经常使用的多为平垫圈，它分为A级、C级两种，

轴及轴系零部件

（二）键连接

安装在轴上的零件（如凸轮，飞轮、带轮、齿轮等）都是以它们的轮毂部份与轴连接在一路的：

键连接要紧用来实现轴、毂之间的周向固定，以传递扭矩。

有些类型的键还能够实现其轴向固定。

键可分为平键、半圆键、楔键及花键等几大类，且多数是标准件。

1.平键连接

平键的双侧面是工作面，上表面与轮上的键槽底部之间留有间隙，如图2．43（a）所示。

键的上、下表面为非工作面，工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，故定心性较好。

依照其用途，平键又可分为一般平键、导向平键和滑键等。

2．花键连接

将具有均布多个凸齿的轴置于轮毂相应的凹槽中所组成的连接称为花键连接．如图2．43（b）所示。

键齿侧是工作面，由于是多齿传递荷载，故花键连接比平键连接的承载能力高，定心性和导向性好，对轴的减弱小（齿浅．应力集中小）。

花键连接一样用于定心精度要求高和荷载较大的地址。

但花键加工需用专门的设备和工具，本钱较高。

花键连接按齿形不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，且均已标准化。

⏹二、轴及轴系零部件

⏹轴的分类和材料

⏹

（1）依照承载情形，轴可分为心轴、转轴和传动轴三种。

⏹心轴：

只经受弯矩而不经受扭矩的轴称为心轴。

心轴（只经受弯矩而不经受扭矩的轴称为心轴）

传动轴

转轴

⏹转轴：

工作时既经受弯矩又经受扭矩的轴称为转轴。

⏹它是机械中最多见的轴

⏹如汽车变速箱中的轴、起重卷扬机齿轮减速器中的轴。

按轴线形状分类

⏹

（2）按轴线形状的不同，轴可分为：

⏹直轴、曲轴、钢丝软轴、曲轴

轴的材料

⏹轴的材料要紧采纳碳素钢和合金钢。

⏹经常使用的碳素钢为45钢

⏹关于经受较大载荷、要求强度高、结构紧凑或耐磨性较好的轴，可采纳合金钢。

⏹经常使用的台金钢为40Cr、20Cr、20CrMnTi等。

轴的经常使用材料

2．2轴的强度计算

在进行轴的强度计算之前，第一要分析轴上载荷的大小、方向、性质和作用点，把实际受载情形简化成计算简图，然后应用材料力学的方式进行计算。

⏹关于既经受弯矩又经受扭矩的转轴，应按弯曲和扭转合成强度条件计算

2．3轴毂连接

为了传递运动和转矩，安装在轴上的齿轮、带轮等的轮毂，必需和轴连接在一路。

这确实是轴毂连接，也即是轴上零件的周向固定。

⏹轴与毂连接固定的方式常借助于平键、楔键、花键和销。

有时也采纳过盈配合。

平键连接

销连接

花键连接

三、轴承

⏹轴承分类：

轴承是支承轴及轴上转动件的部件。

⏹按其表面相对运动的摩擦性质，它可分为滑动轴承和转动轴承两大类。

⏹滑动轴承的特点：

结构简单、工作平稳、无噪声、能经受冲击、径向尺寸小。

⏹应用：

在低速、重载、有冲击，或结构要求剖分的场合下，常采纳滑动轴承。

滑动轴承的类型和结构

⏹类型：

依照其工作时的摩擦状态，可分为液体摩擦轴承和非液体摩擦轴承两类。

⏹液体摩擦轴承适用于高速、重载和对旋转精度要求较高的场合。

⏹依照经受载荷的方向，又可分为：

向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三种。

滑动轴承

推力轴承

转动轴承

⏹转动轴承是用于支承旋转或摆动件的部件。

它是用转动元件（球或滚子等）并以转动摩擦为基础来工作的轴承

⏹转动轴承的构造:

它一样由外圈l、内圈2、转动件3和维持架4组成。

⏹外圈的内面和内圈的外面都制有凹槽滚道，转动体在其间转动。

维持架使转动体彼此维持必然的距离，并沿滚道均匀散布，以幸免转动体的彼此碰撞和磨损。

转动轴承的大体构造

转动轴承的要紧优势

⏹与滑动轴承相较，转动轴承的优势是：

⏹1．在一样工作条件下，摩擦系数小且较稳固。

机械起动及运转转矩小；

⏹2．径向间隙小，运转精度高；

⏹3．轴颈直径相同时，轴承的轴向尺寸小，可使机械的轴向尺寸紧凑；

⏹4．不用有色金属，标准化程度高，本钱低，改换、维修都方便。

转动轴承的缺点

⏹转动轴承的缺点是：

⏹1．工作时振动及噪声大，减振能力及经受冲击载荷的能力较差；

⏹2．轴颈直径相同时，比滑动轴承的径向尺寸大；

⏹3．轴承不能剖分，在长轴中间安装轴承有时较难；

四、联轴器和聚散器

⏹联轴器和聚散器是用来实现轴和轴之间的连接，使其一同转动并传递扭矩的部件。

⏹联轴器只有在机械停车后通过拆卸才能使被连接轴分开；

⏹而聚散器在机械工作时就能够方便地使被连接的轴分离或接合。

联轴器分类

⏹联轴器按其内部是不是有弹性元件，可分为刚性联轴器与弹性联轴器两大类。

⏹弹性联轴器因有弹性元件，故可缓冲减振，并可在必然程度上补偿两轴间的误差；

⏹刚性联轴器依照其结构特点又可分刚性固定式与刚性可移式两类。

可移式对两轴间的偏移量具有必然的补偿能力。

1.凸缘联轴器

2．万向联轴器

⏹万向联轴器简称万向节，也是可移式刚性联轴器的一种。

它由两个叉形接头、一个具有彼此垂直臂的十字形构件和销轴组成（图3—31）：

，十字轴3的中心与轴1、2的轴线交点重合。

轴1通过十字轴将运动和动力传给轴2，该连接两轴间可有较大的角偏移。

聚散器

1.牙嵌式聚散器

⏹牙嵌式聚散器是：

靠牙齿的啮合来传递扭矩的，一样经常使用的牙型有矩形、梯形、锯齿形等。

⏹牙嵌式聚散器的优势是结构简单，尺寸紧凑，啮合齿间无相对滑动，传递准确，传递功率较大；缺点是只能在低速或静止状态下接合。

2．摩擦式聚散器

⏹摩擦式聚散器:

是靠工作表面间的摩擦力F传递扭矩的，它能在不断车时将具有转速差的两轴连接起来。

同时还具有以下特点；过载时发生打滑，幸免其他零件受损，起到平安爱惜作用，结合和分离灵活，结合时冲击力小；可通过摩擦面间的压力来调剂从动轴的加速时刻，减少冲击实现较平稳的结合。

常应用在如汽车、建筑机械及机床等机械中。

五、弹簧

⏹弹簧是一种弹性元件，在外载荷作用下，弹簧能够产生弹性变形并吸收能量，载荷除去后，它又能当即恢恢复先的形状，同时释放出能量。

在机械中应用很广。

⏹弹簧要紧功用有：

a.操纵机构的运动和构件位置:

利用弹簧的弹力维持零件之间的接触，以操纵机构的运动，如凸轮机构、阀门、聚散器中的操纵弹簧。

b.吸振缓和冲:

弹簧以变形能的形式吸收振动和冲击的能量，如车辆中的缓冲器弹簧。

c.贮存能量:

利用弹簧变形所能贮存的能量做功，如钟表的发条、游丝（用盘簧）的弹簧。

d.测量载荷:

测量力的大小，如弹簧秤和测力器中的弹簧。

弹簧的大体类型

⏹弹簧的大体类型：

⏹按经受载荷的形式，弹簧可分为拉伸弹簧、紧缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧四种。

⏹按弹簧的形状，可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、盘形弹簧和板簧等。

试探题

1．轴的强度计算有几种?

各用在什么场合?

2．依照轴受力情形，轴有哪三种?

各类轴的受力性质如何，各举一实例。

3.轴毂的连接有哪几种?

各有何特点?

4．滑动轴承多用在什么地址?

5．转动轴承与滑动轴承相较有哪些特点?

6．选择联轴器时，应考虑哪些因素?

第4章挠性传动

⏹挠性传动:

在机械传动中，带传动及链传动都是具有中间挠性件的传动．统称为挠性传动。

4．1带传动概述

4．1．1带传动的组成和类型

带传动的组成：

如图4-l所示．带传动要紧由主动轮1、从动轮2和带3组成。

⏹由于传动带按必然拉力紧套在两轮上，它使带与轮的接触面间存有正压力。

当主动轮转动时，借助带与轮之间的摩擦力来传递运动和动力，因此带传动是一种摩擦传动。

传动带的类型

⏹传动带的类型很多，依照其横剖面的形状来区分，要紧有矩形、梯形和圆形三种，它们别离称为平带、三角带和圆带，如图4—2所示。

三角带

⏹三角带的横剖面制成梯形的目的:

在于利用楔形增压原理，使在一样大的张紧力的作用下能产生较大的摩擦力（两个侧面是工作面）；或说是为增大带与轮间的摩擦系数．以便取得较平带大得多的传动能力。

⏹三角带传动的能力约为平带传动能力的三倍

三角带传动的能力

⏹若是平带与三角带对轮轴的压紧力Q相同时，平带与轮间产生的极限摩擦力Ff＝fQ＝fN；而三角带与轮槽每一侧面上的正压力N＝Q/2sIn（φ/2），其极限摩擦力Ff＝2fN＝fQ／sin（φ/2）。

当φ＝400时（已标准化）。

f’=3f，即三角带传动的能力约为平带传动能力的三倍

三角带类型

带传动的特点

⏹优势：

（1）能够适应中心距较大的工作条件；

（2）能缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声；

（3）过载时带在轮上打滑，可避免其他零件受损，起过载爱惜的作用；

（4）结构简单，便于加工、装配和维修，本钱低；

续

⏹缺点：

（5）工作时产生弹性滑动，故不能严格保证准确的传动比。

（6）带的寿命短且传动效率较低；

（7）由于带的张紧对轴有较大的压力，使轴及轴经受力较大。

带传动的受力分析

⏹紧边：

由于带与轮之间的摩擦作用，两轮作用在带上的摩擦力使进入主动轮的一边进一步拉紧，拉力由Fo增到F1；

⏹松边：

另一边那么放松，拉力由Fo降到F2；

⏹带传动的圆周力：

两边拉力差称为带传动的有效拉力Ft，或带传动的圆周力，即

F1-F2＝Ft（4-1）

打滑

⏹打滑的概念：

在初拉力必然的情形下，有效拉力是一个极限值。

当需要传递的圆周力大于该极限值时，带将沿着带轮发生全面滑动，这种现象称之为打滑。

⏹包角：

由于小轮上的包角α1小，因此打滑是从小轮上开始。

为了提高传动的承载能力，α1不能过小。

关于三角胶带传动，一样小轮的包角α1＞120。

，特殊情形下α1≥900。

弹性滑动

⏹弹性滑动：

带是弹性体，受拉力后会产生弹性伸长。

当带所受拉力由F1慢慢减至F2时，带的伸长随之慢慢减小并与带轮产生相对滑动，带绕出主动轮后其速度低于主动轮的圆周速度。

⏹上述带在轮上因弹性伸缩而产生的相对滑动称之为弹性滑动。

带传动的传动比

⏹由上式可得带传动的传动比i为：

带传动的张紧装置

带的张紧：

带工作一段时刻后，由于带的伸长变形而产生松弛，致使初拉力减小，传动能力下降。

为了保证带传动的工作能力，需要按期检查和从头予以张紧。

⏹图4—12是靠调整中心距的张紧装置

带轮的结构

三角带轮的结构

⏹三角带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部份组成。

轮缘——带轮外围环形部份，轮槽属于轮毂最边缘的部份。

轮缘的有关尺寸由带的型号决定。

轮毂——轮与轴相配合的部份。

轮辐——轮缘与轮毂间的连接部份

4.5链传动

⏹链传动的组成：

由主动链轮1、从动链轮2和链条3组成，如图4—18所示

⏹链传动以链条作为中间挠性件，靠链轮轮齿与链节相啮合来传递运动和动力。

链传动的特点：

⏹与带传动相较，链传动是啮合传动，没有滑动，平均传动比准确，结构紧凑，作用在轴上压力小，承载能力大，传动效率高（v＞98％），能在温度较高、湿度较大、尘埃较多的恶劣环境中工作。

⏹但它瞬时速度不均匀，高速运转不如带传动平稳，工作时有噪声。

无过载爱惜作用。

套筒滚子链的结构

套筒滚子链传动的要紧参数及其选择

⏹1．链轮齿数Z

⏹2．传动比i

⏹3．链节距p

⏹4．链传动的速度v

⏹5．链节数Lp和中心距a

⏹链轮齿数Z：

对链传动的平稳性和工作寿命阻碍专门大。

⏹齿数过少，传动不均匀性及动载荷增大；

⏹但链轮齿数过量，会造成链轮尺寸和重量增大。

同时链条磨损后节距变长时，容易发生跳齿和脱链现象，缩短链的利用寿命。

试探题与习题

1．传动带的种类很多，什么缘故一样多用三角胶带?

什么缘故带传动能取得普遍应用?

2．何谓打滑?

3．带传动所传递的最大圆周力与哪些因素有关?

续

4．分析小带轮包角a1及带的根数Z对带传动有何阻碍?

5．与带传动相较，链传动有何特点?

6．链传动的要紧参数及其选择？

第5章齿轮传动

5．1．1齿轮传动的应用及分类

⏹齿轮传动是机械传动中最要紧的一种传动，它通过齿轮轮齿间的啮合来传递运动和动力。

齿轮传动类型：

⏹按两齿轮轴线的相对位置可分为：

平行轴的圆柱齿轮传动：

直齿、斜齿、人字齿

相交轴圆锥齿轮传动

交织轴的螺旋齿轮传动和蜗杆传动

齿轮传动分类

⏹按齿轮齿廓曲线可分为：

渐开线、摆线和圆弧齿轮等，其中以渐开线齿轮用得最为普遍。

⏹按齿轮啮合方式可分为：

⏹外啮合齿轮传动，两齿轮转向相反；

⏹内啮合齿轮传动，两齿轮转向相同；

⏹齿轮齿条啮合传动，齿轮转动，齿条移动。

齿轮传动的特点

⏹齿轮传动的要紧优势是：

⏹传递功率（0-几万kW）和速度（0-150m／s）的适用范围广;传动比稳固；效率高（可达0．98—0．995）；寿命长；结构紧奏，工艺性好；保护简单靠得住。

⏹要紧缺点是：

本钱较高，不适宜于两轴间距离较大的传动。

渐开线标准直齿圆柱齿轮

1．齿轮的大体参数

（1）模数m

⏹设齿轮的齿数用z表示，那么在分度圆上，πd＝pZ，于是得分度圆直径d＝Zp/π

⏹上式中p/π为一无理数，由此式计算出的d假设也为无理数，这将给齿轮的设计、制造和查验等带来专门大不便。

因此，工程上将比值p/π规定为一些简单的数值，并使之标准化。

⏹（规定比值p/π=m等于整数或简单的有理数，用m表示。

齿轮的分度圆直径可表示成d＝pZ/π＝mZ，模数的单位为毫米。

⏹显然，模数m是决定齿轮尺寸的一个重要参数，齿数相同的齿轮，模数大，那么尺寸也大。

⏹

（2）压力角

⏹齿廓在分度圆上的压力角α称为齿轮的压力角，我国规定标准齿轮的压力角α＝200（或150）。

⏹齿顶高和齿根高

⏹h*a、h*f—别离称为齿顶高系数和齿根高系数。

c一对齿轮啮合时，一轮齿顶与另一轮齿根之间的问隙。

规定c＝c*m，c*称为径向间隙系数。

齿轮的失效形式及齿轮材料

⏹齿轮的失效

⏹齿轮在传递动力时，载荷作用于轮齿上，使轮齿产生折断、齿面损坏等现象，致使齿轮失去正常工作能力，这种现象称为齿轮的失效。

⏹常见的齿轮失效形式有：

轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。

1．轮齿折断

⏹齿轮工作时，假设轮齿危险剖面的弯曲应力超过材料所许诺的极限值，就发生轮齿折断。

轮齿折断是齿轮失效中最危险的一种，可能引发平安事故。

⏹轮齿折断有两种：

一种是短时间过载或受到较大冲击载荷时发生的突然折断；另一种是由于受到循环转变的弯曲应力的反复作用而引发的疲劳折断。

2．齿面点蚀

⏹点蚀:

在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿轮经太长期运转后，有时会发此刻靠近节线的齿根面积上显现大大小小的坑状麻点，这种现象称为点蚀。

⏹点蚀的形成:

当接触应力及循环次数超过材料的接触持久极限时，在轮齿的表层就会产生微小裂纹，随着裂纹的扩展，就会有小块金属剥落下来．因此齿面显现凹坑，形成