斜、锥齿轮传动教学课件PPT.ppt

1齿面的形成 当发生面沿基圆柱作纯滚动时 平行齿轮轴线的直线kk 在空间的轨迹为直齿轮的齿面 6 9渐开线斜齿圆柱齿轮机构 一 斜齿轮齿面的形成和啮合特点 渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成 与基圆柱母线成一夹角 b的直线kk 在空间的轨迹为斜齿轮的渐开螺旋面 2啮合特点 逐渐进入啮合和退出啮合 啮合特点 b 基圆柱上的螺旋角 接触线长度的变化 短 长 短 优点 传动平稳 冲击 振动和噪音较小 适宜高速 重载传动 加载 卸载过程是逐渐进行的 pn ptcos pn mn pt mt mn mtcos 二 斜齿圆柱齿轮的基本参数及尺寸计算 端面 垂直于齿轮轴线的平面 法面 垂直于轮齿螺旋线的平面 法面参数mn n h an c n 标准值 端面参数mt t h at c t 计算尺寸 1模数 端面t mt t hat ct 计算几何尺寸 法面n mn n han cn 标准值 基圆柱上的螺旋角 b 分度圆柱上的螺旋角 螺旋角 过c点作轮齿的法剖面 在法面和端面内齿高一样 2 压力角 用斜齿条说明 在 a b c中 在 abc中 在 aa c中 ab a b 不论从法面或端面来看 斜齿轮的齿顶高和齿根高都是相等的 故有 3 齿顶高系数及顶隙系数 mn mtcos 4螺旋角 将分度圆柱展开 得一矩形 有 tg d l 其中 t为端面压力角 将基圆柱展开 也得一矩形 有 tg b db l 得 tg b tg db d tg b tg cos t cos t 分度圆螺旋角 判别方法 基圆螺旋角 b 端面参数与法面参数的关系 tg b tg cos t 5几何尺寸计算 3a d1 d2 2 mn z1 z2 2cos 2d1 z1mt z1mn cos 1mt mn cos 三斜齿轮传动的正确啮合条件 外啮合旋向相反 内啮合旋向相同 四 斜齿轮传动的重合度 直齿轮 b1b2 l pb 端面 斜齿轮 l l pbt l pbt 代入得 btg cos t ptcos t bsin cos pn cos bsin mn 轴面重合度 分析图示直齿轮和斜齿轮在啮合面进入啮合 b2b2 和退出啮合 b1b1 的情形 btg b pbt tg b tg cos t 端面重合度 与直齿轮的计算公式相同 若b 100 20 mn 2 则 5 45 五斜齿圆柱齿轮的当量齿数 定义 与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮 称为该斜齿轮的当量齿轮 其齿数称当量齿数 过分度圆c点作轮齿的法剖面得一椭圆 以c点曲率半径 作为当量齿轮的分度圆半径 得 rv zvmn 2zv 2rv mn 斜齿轮不发生根切的最少齿数 zmin zvmincos3 zv z cos3 椭圆长半轴 齿槽 短半轴b d 2 若 20 zvmin 17 zmin 14 圆盘铣刀加工齿数的范围 当量齿数 六斜齿轮的优缺点 1运转平稳 2重合度大 承载能力强 4有螺旋角产生轴向力 一般 取80 150 3zmin zvmin 机构更紧凑 采用人字齿轮 可使 15 40 直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的回转运动 其轮齿分布在圆锥体上 用轴交角 来表示两回转轴线间的位置关系 6 10直齿圆锥齿轮机构 一 齿面的形成与特点 一般取 1 2 900 五对圆锥 分度圆 分度圆锥齿顶圆 齿顶圆锥齿根圆 齿根圆锥基圆 基圆锥节圆 节圆锥 齿廓形成球面渐开线 一个圆平面在一圆锥上作纯滚动 园平面的半径与基园锥的母线 锥顶距 相等 圆心与锥顶重合上 园平面任一点的轨迹 在空间形成一条球面渐开线 圆平面称发生面 圆锥称基圆锥 由于两锥齿轮作定点运动 只有到定点距离相等的点 球面上的点 才能啮合 故共轭齿廓分布在球面上 齿廓曲面 基圆锥 球面渐开线 发生面 基圆锥 球面渐开线球面由于不能展开成平面 给设计和制造带来很大困难 工程上采用近似 二背锥及当量齿轮 过大端作母线与分度圆锥母线垂直的圆锥 将球面齿往该圆锥上投影 则球面齿形与锥面上的投影非常接近 锥面可以展开 故用锥面上的齿形代替球面齿 该圆锥称为背锥 将背锥展开得扇形齿轮 补全 得当量齿轮 其齿形与锥齿轮大端的球面齿形相当 两者m和 相同 当量齿轮的参数 rv o1p p 又rv zvm 2 得 zv z cos 因球面不能展开 给锥齿轮的设计和制造带来困难 不得已用近似方法研究其齿廓曲线 r cos zm 2cos r 锥距 分度圆锥角 a 齿顶圆锥角 b 齿宽 d 分度圆 da 齿顶圆 df 齿根圆 r1 rsin 1 r2 rsin 2 分度圆直径 传动比 i12 1 2 当 90 时 z2 z1 d2 d1 sin 2 sin 1 ctg 1 i12 tg 2 d1 2rsin 1 d2 2rsin 2 2 1 90 实际使用的圆锥齿轮齿廓不是球面渐开线 而用背锥齿廓代替 o 1 2 r r 2 1 o 2 1 o r r v1 v2 与球面相切于大端节圆处的圆锥 称为大端的背锥 背锥展开成扇形齿轮 假想将扇形齿轮补全为完整的圆形齿轮 此即为当量齿轮 其齿数称为当量齿数 尺寸计算 引入当量齿轮的概念后 一对锥齿轮的啮合传动问题就转化为一对圆柱直齿轮啮合传动 故可直接引用直齿轮的结论 2 重合度 zv1 tg a1 tg zv2 tg a2 tg 2 3 不根切最少齿数 zvmin 17 z 17cos 45 z 12 三圆锥齿轮的基本参数及尺寸计算 1大端参数为标准值 20 正确啮合条件 大端模数及压力角分别相等 zv z cos 4 几何尺寸计算 r b r齿宽系数 锥齿轮模数 gb12368 90 mm 11 1251 251 3751 51 7522 252 52 7533 253 53 7544 5566 578910 三圆锥齿轮的基本参数及尺寸计算 1大端参数为标准值 2正确啮合条件 大端模数及压力角分别相等 3尺寸计算 r b r齿宽系数 直齿锥齿轮传动的几何参数 r 锥距 分度圆锥角 a 齿顶圆锥角 b 齿宽 d