Solidworks視頻教程：齒輪傳動基礎知識

這個方面來討論我們的齒輪傳動 就是它的一個種類優缺點 事效形式 材料選擇者處理 還有它的一個快速校覈 參數選擇 設計實力等等等等 那麼看一下 我們齒輪 你要先了解它的一個分類 從它的一個這個形狀來分的話 分成我們的 圓柱齒輪 斜齒輪 還有我們的這個錐齒輪 前面兩者的話 大體是都是在一個平面上進行傳動 但是我們的錐齒輪是在這個3d 3d狀態下可以進行一個傳動 那麼我們這裏面的每種齒輪 它也有一些這個優缺點 像我們的這個斜齒輪 它的一個優點就是什麼呀 就是它適合在一些重載場合 輸送 而且它的一個平穩性比較高 這個是我們整個齒輪傳動 它的整個優缺點就是傳動效率比較高 一般的話可以達到90% 這個90以上 一般95以上 但是我們默認它的一個效率並不會達這麼高 因爲根據它的一個精度 製造精度及安裝形式是不可能達到98% 這麼大的還比較麻煩 還有後面的一個工作可靠壽命長 它是一個這裏面 它是一個 如果是一些時薪的話 它的一個壽命是稍微偏長一些 傳動比準確就是你多少個尺 你是如果是20個尺比上10個尺 那麼它的話就是一個傳動比是20肯定是 恆等於愛的 不像有一些這個鏈傳動 它的一個傳動比是不恆定的 它這個結構緊湊適合在一些空間比較狹小的場合 它是比較緊湊的一個場合 它功率和速度適用範圍很廣 它的一個適用的功率 大功率小功率都適合 速度的話 高速低速也都適合 還有我們的缺點呢 缺點的就是成本比較高 精度比較低 精度低時這個振動和噪音比較大 它有的時候會出現一些這個噪音 還不適合軸肩舉較大的傳動 因爲像我們一般的 如果你兩個軸心間距達到這個緊比的話 那麼肯定不適合用我們的這個齒輪傳動 你可能會考慮呢 一些帶啊 這個鏈啊 這些傳動形式 這個是鏈的 這個是齒輪傳動的一些種類和優缺點 那麼在我後面看一下 我們齒輪它的一個分類是怎麼分的 我們不同的這個 標準 它的分類情況是不一樣的 像根據我們這個安裝形式來分的話 分成我們的開式 閉式 半開式等等等等 那麼開式的話就是完全裸露在我們的裸露在我們的這個設備上面 但是我們的閉式的話就跟我們的這個檢測器一樣的 它是在進行一個裏面還有一些這個潤滑油 然後它是整個是封閉狀態 半開式的話就是有簡單的一個防護罩 好 後面是一些根據硬度來分的話 那麼根據硬度來分 它的一個又分成我們的布式硬度 硬度的話分成我們的布式 落式 圍式等等 我們這裏面分成一個軟尺面和硬尺面 軟尺面一般是我們的350不是這個不是硬度以下 或者說這個38落式硬度 他們之間大概的話是相差10倍左右 在380 350或者是38這兩個範圍 範圍之間 如果是我們的布式硬度小於350的話 它是一個軟尺面 或者是說這個 落式硬度小於38的話是屬於一個軟尺面 一般我們的小齒輪比大齒輪是稍微的 硬一些的 爲什麼呢 因爲一個等壽命原則 你小齒輪它的轉轉圈數比較多 大成轉轉圈比較少 對小齒輪如果兩個材料一樣 寬度一樣 對小齒輪很不公平 所以我們會選用一個 這個小齒輪 它的材料好一些 或者是寬一些 或者比硬度大一些 這樣的一些場合 好 這個是一個變位齒輪的一個作用 我們 如果是一般場合的話 我們不需要用到變位 但是如果你是如果是根據一些設備來進行一個 整改的話 修改你可能會遇到一些這個變位齒輪 他什麼時候遇到這個 爲什麼要用到我們的變位齒輪呢 那第一 一對裂合的標準齒輪 小齒輪很根很薄 然後參與裂合的次數又多 因爲強度低 容易損害影響的傳動承載能力 所以我們的經過變位 一個是正變位 一個是負變位 這樣子 然後那個結緣 然後往前面的話 一個正變位 往後的話 一個負變位 往後的話 它的一個齒根會稍微的偏 偏這個往前面的話 正變位它會使這個齒根會偏偏後一些 還有我們的這個中心距 如果你這個中心距是這麼 這邊到這邊中間的話 留有一定的這個間隙 你這個配合的時候就不太方便 所以我們可能也會給他一個什麼呀 給他一個變位 然後讓他稍微偏大一些 能夠讓他的一個再需要一個誰中心距 如果是a這個是 中心就用小a表示的話 實際中心去用大a表示 你的中心去用小a表示 如果是你的大a小一小a就是無法安裝 但如果你要你可以通過我們的 變位來實現這樣的安裝 還有如果我們的滾子齒一般標準尺數是下躍17的話 會發生跟切現象 也可以通過我們的變位齒輪來進行一個修改 但是我們的變位齒輪還是用到比較偏少一些的 這個是講的齒輪的一些失效形式 齒輪的失效形式疲勞折斷 就是使用的時間比較長了 過載折斷 這是一個折斷形式 還有一些什麼點石 上面出現這種點點坑坑的 還有我們後面的一些這個膠盒 還有後面的磨損 塑形變形 這些都的話 同學們可以簡單作爲一個瞭解 並不需要一定的把它給背下來 這個一般是在這個大學裏面考試的話 可能會用到會寫到這些東西 或者自己背一下 一般工作是不會這樣背的 好 這個就是我們的第三點材料和熱處理及精度的一個選擇 我們常用到的這個齒輪材料有哪些呢 分成我們的大體分成兩種 一個是進入材料和一個非進入材料 進入材料裏面又分成我們的斷鋼 鑄鋼 鑄鐵等等的 最常用的話應該是哪一種了 應該是我們的這個四鋼比較常用 最常用這個晶劑會比較充足 還有這個中碳合金鋼40度的話比較多 低碳合金鋼的話我還有這個20度 還有我們的這個鑄鋼鑄鐵 如果你的一些這個齒輪稍微偏大一些的話 你可能會用到 也可以用到我們的一些這個鑄件 還有一在有一些玩具場合 像小孩子玩的一些這個玩具 用非金屬材料是比較多的 塑料的呀 塑料是比較多的 你能塑料的 還有我們的齒輪表面和心部 它的一個硬度要求可能會有一些差異 因爲我們的齒輪它表面需要裂合 中間的話並不需要裂合 所以它齒面是稍微偏硬一些 心部是偏韌一些 我們一般用的那種古代的時候用那種鑄件 它也是外硬內韌 內韌的話 它可以讓它的一個壽命更長一些 硬的話可以讓它表面的話 這個磨損稍微低一些 一般是要進行一個先調製 然後再進行一個表面處理 然後達到我們這樣的一個要求 這個是我們一般常用到的表面處理 軟齒面的話是調製 加還有這個正火 調製比較多 一般是用在我們的中碳鋼上面 硬度不高 顧客在熱處理後精切 就是我們的熱處理之後 調製之後要進行一次處理 正火能消除內陰力 這個大家可以看一下 這個地方大家要注意一下表面 就是我們的硬齒面 如果你要達到一個硬齒面 你應該怎麼辦呢 有表面戰火 聖炭戰火 表面氮化 這些常用到的一些硬齒面的表面處理 下面是他的一些簡介 一般我們的表面戰火比較多的 用於中碳鋼 中碳合金鋼 森林諾 四五鋼等等的 還有後面的氮化和聖炭的話 這裏面是要 我們一般有的在一些硬齒面經過面面處理 它也是要進行一些 後處理的 因爲你這個表面在熱處理之後 它的一個表面的一個形狀發生一些變化 所以要進行一些磨齒 這個是我們的聖炭 還有表面戰火也是需要 但是我們的氮化的話 氮化它的一個 熱處理之後 它的一個化學處理之後 它的一個形狀稍微偏小一些 可以不進行一個後處理 這是我們氮化的一個好處 後面一句總結 表面戰火 聖炭戰火 氮化後硬度比較高 屬硬齒面 乘用於緊湊的場合 這種我們剛纔所說的 還有一般 如果你要是比較高一些小齒輪 也可以通過這樣的一個 達到一個硬齒面的一個效果 這個是我們的一個精度 因爲精度它裏面也是比較麻煩的 第一個 第二個 第三個 運動精度 平穩精度 接觸精度 這一節的話 我們暫時直接過去 不講不討論這一節 好 這裏是我們的 圓柱齒輪一個傳動的叫和計算 這個叫和可能同學們是最頭疼的一個東西 你該怎麼叫和 你拿到一個傳動 我們設計一個 這個鏈傳動同步帶 那我怎麼叫 我怎麼知道應該選這麼大呢 難道是真的是靠一些這個以前的老前面的一些經驗 我建議同學們 你們在得到這些經驗之前 最好還是要通過自己的一個理論計算 還有加上你的一個自己的經驗 才能夠得出來一個經驗 別人的經驗是經過別人的一個這個長時間的積累 大量的一個實驗 得出來一個結論 你的話你直接拿來用 當然也可以 但是你可以最好缺少 你最好也有那樣一個過程 你自己會手算 能看懂 或是通過一些這個輔助工具來達到這樣個效果 大體啊 大體我們在一些這個傳動設計 或者是其他變成選情 要分成三個過三種過程 第一個是你要會手算 第二個 你要會通過輔助工具 第三個 你要可以得到自己的一些這個經驗 這樣纔是一個正確的過程 可能有一些 沒有輔助工具 或者是有一些手算比較麻煩 你可以直接跳過前面第一個和第二個 你至少要會一種 這個我們後面下節會和我們講解一下齒輪傳動的一個設計案例啊 就是我們的 最後一張ppt裏面寫了一個設計的一個題目 我們會通過一些輔助工具來給他們進行講解 那麼我們在外面看一下圓柱齒輪 它的一個圓柱齒輪和斜齒輪 他們在選擇的時候有什麼不同點呢 或者是他們的一個受力方向有什麼不一樣呢 大家可以看到我們的這個設計裏面 我們常用到的還是這種圓柱齒輪多一些 第一根是一根齒輪軸 那麼我們的斜齒輪 一般用的是要求比較場合比較麻煩的 或者是這個載合比較大 對這個噪音要求比較嚴的一些場合用斜齒輪 因爲斜齒輪有這樣一些優點 大家可以注意到我們的這個圓柱齒輪 它直接用了一個卡板 它可以卡住 但是如果你是斜齒輪的話就不能了 爲什麼 因爲斜齒輪它有一個軸向力 我們的這個直齒輪 它只能夠承受一個靜向力 就是我們的往直徑內部 我們的假設這邊有個斜齒輪 這裏是斜齒輪的話 它不僅有一個靜向力 還有一個軸向力 我們一般受力就大體分成這兩種 像我們的軸承 絲桿 齒輪等等等等都是這樣的一個受力情況 那麼如果你是選用我們的斜齒輪 你在我們的這邊 你不能夠用這種擋板 這個是比較不能夠承受軸向力 你最起碼用一些擋圈 還有我們的軸承也是的 軸承你就不能用到我們的升格軸承 你最起碼用到我們的這個腳接手軸承 然後兩邊都是腳接手軸承 然後進行計算 然後我們這個手算進行一些較合的也是比較麻煩 我們是通過一些輔助工具來進行設計 那大家再看一下我們的這個pd後面的一些內容 這裏面的手動計算過程 我們就先不看了 這個地方大家注意一下 就是當我們的一個 你設計一個檢測器 你需要把我們的這個齒輪是放在 這個地方 離電機近的地方好 還是離我們的電機遠的地方好了 那麼思考一下 這可能很多同學都沒有考慮過這個問題 你第一反應應該是放在離我們的電機近的地方好 但是實際上並不是這樣子 這裏有個題目 就是剛纔我所說的這個題目在這 請指出下面下列兩種傳動方案的有何不同 哪一種更合理 就是我們的電機輸入端 它的一個齒輪位置 一個是在 靠近我們的輸入端 一個是遠離我們的動力輸入端 那哪一種好呢 應該是第二種 爲什麼呢 重要是爲什麼呀 這裏有一個原因啊 我們的從軸的彎曲及流轉變形的綜合考慮 應該是選擇第二種 軸的變形分成兩種 一個叫彎曲變形 一個叫流轉變形 靠近我們的動力輸入端 它的一個變形肯定是最嚴重 這裏有張圖片 這個叫流轉的引起的載荷 你如果是這邊是一個輸入端 流轉載荷它是一個靠近輸入端的時候 它的載荷是靠越往我們的電機軸 電機這一端它的一個變形越大 所以是這樣的一個分佈 成一個越往這邊越小的一個分佈 還有我們的彎曲變形的引起的負載呢 也是這樣子的 我們 靠近輸入端 那麼它的一個彎曲肯定是這個齒輪動力輸入 動力傳到這邊 又是在這個位置 所以它這個變形也是非常大的這樣一個場合 它的一個變化是這樣的一個輪 這樣的一個輪廓 那麼他們兩個進行一個綜合考慮進行疊加 也還是這樣的一個場合 它是一個像什麼道茲的一個這個 三角形一樣 金字塔形狀一樣 但如果你把你的這邊是一個輸入端 你把你的齒輪放在我們的遠離輸入端的話 它的一個流轉值引起的載荷 同樣的流轉值和這個齒輪位置並沒有它的一個區別 沒有什麼太大一個聯繫 那麼我們的流轉值還是剛纔的一個效果 但是呢 但是我們彎曲引起的一個載荷分佈 彎曲引起載荷分佈 這邊是以這個地方彎曲的話是最大的 就是我們的這個齒輪位置 然後我們靠的我們電機這一端 它是越來越小 所以這樣的一個過程 這邊是齒輪端 然後這邊是電機端 它是一個 逐漸減小這個過程 他們兩個進行的合併 綜合考慮變成一個這樣的橄欖形 這個大家之前也聽說過 一個三角形和橄欖形到底哪一個好 可能是我們的這個橄欖形 它的一個綜合考慮效果就更好一些 然後這邊是一些尺寬和我們的 還有一個尺寬選擇 就是我們的 齒輪它的的直徑和寬度到底應該怎麼確定呢 它有一個表格可以選擇 但是呢 這個表格又不一定完全的能夠遵守它這樣的一個要求 就這張表格它的一個 叫這個尺寬係數 你的直徑假設是 在這對稱分佈 假設直徑是a 那麼你的寬度就是0.8a到1.4a這樣的一個範圍 但是我們這裏面實際設計並不會遵守這樣的一張表格 這個表格是明顯是偏大很多的 還有我們齒輪它的一個形狀 形狀也分成很多種 齒輪軸 如果你的一個安裝空間比較偏小一些 你可能會這個把軸和齒輪安裝在一起 還有如果你的齒輪軸是這個 齒輪它是在200毫米直徑以內的話 就用這種實心式不需要打孔 毛皮是斷件 後面是我們如果是200到500之間的話 用浮板式中間需要打孔 還有如果是輪浮式 就是你的直徑大於500的話 那麼你可能是用這種一樣的一個形式 毛皮爲鑄造材料 這個毛皮爲鑄造 材料爲鑄鋼或者是鑄鐵 後面是對對我們的齒輪設計進行一個總結 就如果你要設計一個齒輪 你到底應該怎麼來設計 你要從幾個方面考慮 材料 熱出泥 還有進度等級 進度等級其實可以不用考慮 還有我們的尺數 尺數一般是我這個基數尺 17-25不是基數尺 是它的一個最小尺數是17 我們的尺數最好是進行一個互質的 就是你小齒輪和大齒輪最好是互質的 爲什麼呢 因爲你的一個小齒輪 假設這邊齒輪是12 34 我們有同學會選擇大齒輪的話 他也是分成有的傳統比爲1 或者是傳統比是 他假設是愛 那麼這個就是一 一撇 愛愛一撇 你的一和一先裂合 然後你的愛 和你的這個 這邊一個1234 你的愛和暗裂合 然後到後面循環 然後再寫一個1234 小齒輪就只和我們這上面標記爲1的齒輪 相裂合 這樣對齒輪的壽命是不太有利的 因爲我們要均步 要等壽命原則 你最起碼要讓你的1和我們的這裏面所有的齒輪都接觸 就是我們的1 和1可能會接觸 1和2會接觸 1和3會接觸 你只要是互質的就可以滿足這樣要求 我們可以看它是一個17 然後這邊是一個19 那麼我們這裏面的任何一個齒到17 這邊1到19 他們之間都能夠產生接觸 只要是互質的 所以我們一般傳統比不會設計成一個整數 最起碼是一個偏小數 而且我們的這個魔術選擇 如果你的一個齒輪它一個載合偏大 那麼魔術 圓柱齒輪一般是大於1.5 錐齒輪一般是大於2 這個是一個魔術 魔術它也有一個第一系列和第二系列之分 我們來看一下這個第一系列和第二系列它的一個區別 我們這裏面有一個麥迪工具集 大家可以看一下 後面我們會用到很多這裏面的功能 點擊這個圓柱齒輪 然後這裏面有一個叫 理論的尺數比1.25靠近左手邊這一列都是第一系列 靠近右手邊這一列都是第二系列 就是1.5比1.4 靠前一些 1.5就是第一系列 1.6比1.8靠前一些 1.6是第一系列 2.5 3.15都是第一系列 1.4 1.8 2.24都是第二系列 所以我們是優先選擇第一系列 這個是螺旋角 一般的話是在這個10-20度 這個尺寬係數我們就不看了 這裏有一個題目 我們下節課再跟他們介紹