第八章-齿轮传动PPT课件

.,1,第六章齿轮机构,1概述,2齿廓啮合基本定律,3渐开线及渐开线齿轮,4渐开线标准齿轮各部分名称和几何尺寸,5渐开线直齿圆柱齿轮传动,6渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数,7斜齿圆柱齿轮机构,8圆锥齿轮机构,9蜗杆蜗轮机构,.,2,1.传动比恒定；2.适用圆周速度和功率范围广；3.效率高；4.结构紧凑，工作可靠且寿命长。5.制造安装精度高，成本高；6.不适宜传递远距离的运动。,第六章齿轮机构,61概述,一、优缺点：,应用最广的传动机构之一，用来传递空间任意两轴的运动和动力。,.,3,平面,直齿轮圆柱齿轮传动,斜齿圆柱齿轮传动,人字齿传动,外啮合齿轮传动,齿轮与齿条传动,圆锥齿轮传动,交错轴斜齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,齿轮机构,空间,按传动时两轮轴的相对位置分,内啮合齿轮传动,按齿轮传动的工作情况分：开式齿轮传动低速、易磨损闭式齿轮传动软齿面HBS350（重要的传动）硬齿面HBS350,二分类：,.,4,瞬时传动比,62齿廓啮合基本定律,一、齿轮传动的瞬时角速比(传动比),因为PO1N1PO2N2，则,要使这对齿廓能连续地接触传动，两齿廓在K点的线速度v1、v2在公法线nn方向上的分速度必须相等，否则两齿廓将会压坏或者分离。,N1,N2,K1,K2,.,5,节点,节圆,二、齿廓啮合的基本定律,不论两齿廓在何位置接触，过其接触点所作两齿廓的公法线均须与连心线交于一定点P。,瞬时传动比等于齿廓接触点的公法线将连心线截为两段线段的反比。,传动比恒定的条件：,.,6,63渐开线及渐开线齿轮,一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹称该圆的渐开线。该圆称基圆；该直线称为发生线。,发生线,K,基圆半径,rb,A,B,基圆,.,7,1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,2)渐开线上任一点法线恒切于基圆3)切点是渐开线上K点的曲率中心，KB为曲率半径;越接近基圆，曲率半径越小，反之越大4)渐开线上各点的压力角不相等,二、渐开线的性质,rKaK,F,v,.,8,渐开线的性质(续),5)渐开线的形状决于基圆半径,基圆半径越大，渐开线越平展（综合曲率半径越大）直线也是渐开线,6)基圆内无渐开线,.,9,三.渐开线齿廓的啮合特性,1.能保证恒定传动比(满足齿廓啮合基本定律)法线必同时切于两基圆传动中两基圆大小和位置均不变、且同一方向的内公切线N1N2只有一条故接触点法线与连心线的交点P位置不变传动比恒定,.,10,2.力作用线方向不变啮合线为一直线3.具有中心距可分性,若中心距略有误差,传动比不变,.,11,一、各部分名称和符号,基圆(db,rb):齿顶圆da(ra)：齿根圆df(rf):齿厚si:齿槽宽ei:齿距pi:pi=si+ei,分度圆d(r):p=s+e齿顶高ha：齿根高hf：全齿高h=ha+hf,64渐开线标准齿轮各部分名称和几何尺寸,或,令,分度圆（定义）模数和压力角均为标准值的圆.,.,12,渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数模数m，压力角,二、基本参数,.,13,1齿数：z模数：mm=p/d=zm,m是齿轮计算的基本参数，也为轮齿大小的标志。规定一些特定模数值为标准模数，如:1、1.25、1.5、2、2.5m愈大，轮齿愈厚，抗弯能力愈大它是轮齿抗弯能力的重要标志,.,14,同一齿廓的不同半径处，压力角不同分度圆：齿顶圆：基圆：,轮齿上，基圆压力角等于零齿顶圆上压力角最大分度圆上压力角为标准值4.分度圆(定义):模数和压力角均为标准值的圆,3.压力角：,标准压力角：20(人为规定),.,15,5.齿顶高系数ha*、顶隙系数c*ha=ha*mhf=（ha*+c*）mc=c*m,6.标准齿轮：m,ha*，c*等于标准数值,s=e,正常齿：m1mm:ha*=1,c*=0.25m0正变位齿轮x0负变位齿轮,.,31,变位齿轮的几何尺寸,1）它们的分度圆、基圆直径及齿距是相同的,2）它们的齿厚及齿槽宽是不同的,正变位齿轮：齿厚增大，齿槽宽减小负变位齿轮：齿厚减小，齿槽宽增大,正变位：齿顶高增大、齿根高减小负变位：齿顶高减小、齿根高增大,3）变位齿轮和标准齿轮的齿顶高及齿根高是不同的,.,32,6-7斜齿圆柱齿轮传动,1.齿廓曲面的形成直齿轮:AA是直线斜齿轮:AA是螺旋线斜齿轮齿廓曲面为:螺旋渐开面,一、斜齿圆柱齿轮的形成原理,.,33,2.啮合特点,斜齿轮：齿面接触线为斜线逐渐进入/脱离啮合(加载/卸载)传动平稳，冲击，振动，噪音小,直齿轮：齿面接触线与齿向(轴线)平行突然进入/脱离啮合(加载/卸载)传动平稳性差，冲击，振动，噪音大,.,34,二、主要参数和几何尺寸,端、法面参数不同！标准参数在法面上，端面表达尺寸简洁、明了！法面参数为标准参数，将其换算至端面上，在端面上计算斜齿轮的几何尺寸,问题讨论：?端面齿形与法面齿形?加工过程刀具与轮齿的相对位置与进刀方向?标准参数所在平面?端、法面哪个面上表达尺寸更为简洁、明了,.,35,pn=ptcos,1.斜齿轮的基本参数,mn=mtcos,法面模数mn、端面模数mt,（法面参数规定为标准值）,二、主要参数和几何尺寸,.,36,端面齿顶高系数和端面顶隙系数,1.斜齿轮的基本参数（续）,法面压力角n、端面压力角t,tanan=tanatcosb,.,37,pn=ptcos,1.斜齿轮的基本参数,mn=mtcos,法面压力角n、端面压力角t,法面模数mn、端面模数mt,tanan=tanatcosb,（法面参数规定为标准值）,2.几何尺寸,分度圆直径d：d=mtz=zmn/cosb,中心距a：a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/2cosb,（其余见P86表6-5）,.,38,三、正确啮合条件,螺旋线旋向判别：（将齿轮轴线垂直）螺旋线右边高右旋螺旋线左边高左旋,mn1=mn2、an1=an2外啮合：b1=-b2内啮合：b1=b2,.,39,四、重合度,L,=t+Btgpt,由于螺旋角的影响,斜齿轮传动的啮合弧增长了,故重合度增大,.,40,问题讨论：?仿形法加工斜齿轮如何确定刀具齿形?范成法加工斜齿轮，无根切最少齿数如何确定?与法面齿形相当的直齿轮是什么样的齿轮,五、当量齿轮与当量齿数,.,41,椭圆：,当量齿轮的当量齿数zv:,当量齿轮,模数？,当量齿轮(数)的意义:据zv选铣刀无根切最少齿数zmin=zvmincos3计算轮齿强度,节点处曲率半径,椭圆在节点的曲率半径为当量齿轮的分度圆半径：,.,42,六、斜齿轮传动的特点,缺点：工作时产生轴向力：螺旋角越大，轴向力越大，控制螺旋角大小。,优点：啮合性能好：轮齿进入和脱离啮合渐进渐退传动平稳，噪音小重合度大：提高齿轮承载能力，延长寿命范成加工不易根切,.,43,6-8圆锥齿轮机构,一、概述,应用：传递交错轴之间的运动和动力，一般=90特点：轮齿分布在圆锥面上，圆柱圆锥大端参数标准化，GB12368-90小轮常悬臂安装，刚度低,.,44,二、当量齿轮及当量齿数,轨迹是球面上的渐开线，齿廓曲面为球面渐开线曲面,1直齿圆锥齿轮齿廓的形成发生面在基圆锥上纯滚动,基圆锥,发生圆平面,渐开线！形状？,球面渐开线,.,45,2直齿圆锥齿轮的背锥,背锥,O1,圆锥齿轮的齿廓曲线在理论上是球面曲线，但球面不能展成平面，这给圆锥齿轮的设计和制造带来很多困难，因此通常采用近似曲线代替。,在A点和B点附近、背锥面与球面非常接近。因此，近似地用背锥上齿形来代替球面齿形,A,B,.,46,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：,p,当量齿数,无根切最少齿数：,当量齿轮含义：同斜齿轮,.,47,m1=m21=2R1=R2,三、正确啮合条件,四、传动比和几何尺寸计算,1.传动比（=90）,同直齿轮相同的尺寸：d=mz,2.几何尺寸计算(参见P92表6-6),.,48,一、蜗杆传动特点和类型,2.特点传动比大：一般传动i=780;分度机构可达1000结构紧凑传动平稳，噪声小效率低成本高,1.组成和应用通常二轴交角90蜗杆主动，蜗轮被动,6-9蜗杆蜗轮机构,.,49,二、正确啮合条件,正确啮合条件：,主平面(中间平面):通过蜗杆轴线并垂直与蜗轮轴线的平面,旋向相同,.,50,三、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,1.模数m和压力角：,2.蜗杆的分度圆直径d1和直径系数q:,模数m与蜗杆分