机械设计y4齿轮y

1、第九节第九节 圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构第一节第一节 齿轮机构的特点和分类齿轮机构的特点和分类第八节第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构平行轴斜齿圆柱齿轮机构第七节第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮第六节第六节 渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚第五节第五节 渐开线齿轮的啮合传动渐开线齿轮的啮合传动第四节第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸第三节第三节 渐开线齿廓的啮合性质渐开线齿廓的啮合性质第二节第二节 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律下一页下一页退出退出总目录总目录目目 录录

2、上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第一节 齿轮机构的特点和分类一、齿轮机构的特点一、齿轮机构的特点传动效率高、传动比准确、功率传动效率高、传动比准确、功率范围大、使用寿命长、工作安全范围大、使用寿命长、工作安全可靠。可实现平行轴、交错轴传可靠。可实现平行轴、交错轴传动。圆周速度范围大。动。圆周速度范围大。 优点 缺点制造和安装精度要求高，成本高，制造和安装精度要求高，成本高，不适于中心距较大的传动不适于中心距较大的传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、二、齿轮机构的齿轮机构的分类分类平面齿轮机构直齿圆柱齿轮平行轴斜齿轮人字齿轮空间齿轮机构圆锥齿轮交错轴斜齿轮蜗杆传动

3、齿廓曲线渐开线摆线圆弧齿轮与齿条上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮外齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录内齿轮啮合传动内齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录齿轮、齿条啮合传动齿轮、齿条啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录平行轴斜齿轮平行轴斜齿轮上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录人字齿轮啮合传动人字齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录直齿锥齿轮啮合传动直齿锥齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录曲齿锥齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出

4、分目录分目录螺旋齿轮啮合传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录蜗轮蜗杆传动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第二节第二节 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律2211,OCrOCr节圆半径齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律节点CCOCOi122112传动比两齿廓在任意位置接触，过接触点的两齿廓在任意位置接触，过接触点的公法线都通过连心线上位置固定点。公法线都通过连心线上位置固定点。 O1O2C NNKr1r221rra中心距1 2 E1E2vk1vk2abZ共轭齿廓，节圆。纯滚动上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第三节第三节 渐开线齿廓的啮合性质渐开线齿廓的啮合性

5、质一、渐开线的的一、渐开线的的形成形成及其性质及其性质性质性质1 1：ABBK 发生线在基圆发生线在基圆rb上作纯滚动上作纯滚动KBArbO渐开线上任一点渐开线上任一点K的法线切于基圆，的法线切于基圆，切点切点B是是K的曲率的曲率中心。中心。性质性质2 2：，渐开线成为一直线。当br上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第三节第三节 渐开线齿廓的啮合性质渐开线齿廓的啮合性质kkr,kbkrrOKOBcos性质性质3 3：渐开线上各点压力角不等压力角KBAkrbkrkvkO上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第三节第三节 渐开线齿廓的啮合性质渐开线齿廓的啮合性质A4，渐开线成为

6、一直线。当br性质性质4 ：基圆大小决定渐：基圆大小决定渐开线的形状，同一基圆上开线的形状，同一基圆上渐开线形状相同，法向距渐开线形状相同，法向距离相等。离相等。性质性质5： 基圆内无基圆内无渐渐 开线。开线。上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律12O1O2N1N2KCnn1br2br相切，与相切，与根据渐开线性质，2211. 1bbrKNrKN设两轮齿廓在设两轮齿廓在K接触接触为固定点。交点与的唯一公切线，是COONNrrNNbb21212121,. 2由于由于K K点接触的任意性，点接触的任意性，故渐开线齿廓满足

7、定传故渐开线齿廓满足定传动比基本定律动比基本定律上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律12O1O2ttN1N2KCnn1r2r1br2br1212122112bbrrrrCOCOi传动比i:渐开线齿廓特性渐开线齿廓特性：1.可分性可分性中心距变动不影中心距变动不影响传动比响传动比2.啮合线啮合线N1N2为直线为直线接触接触点的轨迹称为啮合线，点的轨迹称为啮合线，3.啮合角啮合角不变不变接触点接触点的公法线与两节圆内公切的公法线与两节圆内公切线所夹的锐角为啮合角。线所夹的锐角为啮合角。4.渐开线齿廓间作用力的大渐开线齿廓

8、间作用力的大小、方向不变小、方向不变沿啮合线沿啮合线上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸fd齿根圆齿顶圆arrarkrferSrrbesre任意圆上齿槽宽一、直齿圆柱齿轮各部分的名称一、直齿圆柱齿轮各部分的名称b齿宽ad齿顶圆rS任意圆齿厚d分度圆直径上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录直齿圆柱齿轮各部分的名称直齿圆柱齿轮各部分的名称farrh全齿高p齿距2pesesp标准齿轮rarkrferSrrbesah齿顶高fh齿根高afhhc齿顶间隙上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录模数令mmp,mpzmd模数mpzdd

9、zp二、直齿圆柱齿轮的基本参数二、直齿圆柱齿轮的基本参数4 , 3 , 2,18mz上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录.为分度圆为标准值的点作一圆称过cosbdd 分度圆直径压力角直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的基本参数)(20 国家标准标准值压力角上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录mcha)(*mhamhhaa齿顶高1齿顶高系数*aahh 25. 0顶隙系数*cc 齿顶高系数 和齿顶间隙系数*ah*cmchchhaaf)(*齿根高mhhhfa25. 2全齿高上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录zmd 分度圆mhzmhddaaa)2(2*齿顶圆mchzmc

10、hddaaf)(2)(2齿根圆*mes21分度圆上齿厚与齿槽宽三三 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式dd 节圆直径模数，压力角，齿顶高系数，齿顶间隙系数mzzdda)(21)(212121中心距上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录1N2N1B2B1o2oP1K2K1A2A第五节 渐开线齿轮的啮合传动一、一、正确啮合条件正确啮合条件21bbpp两轮齿基圆齿距相等cospddzdzdpbbbcoscosmppb2211coscosmm2121, mm模数、压力角相等。模数、压力角相等。K11K21=K12K22B1B2=A1A2上一页上一页 下一页下一

11、页退出退出分目录分目录1pFG重合度1o2o二、连续传动条件二、连续传动条件当前啮合的齿对退出接触前，当前啮合的齿对退出接触前，后继齿对进入啮合。后继齿对进入啮合。ACEFGKGFAE，啮合弧长啮合长度啮合：一对轮齿从进入到退出pGF齿距连续运动N2N1上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第六节 渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚一、公法线长度一、公法线长度AA1A2BB1B2WWEAEBA1B1和A2B2是EA、EB的公法线公法线长度W= A1B1 =A2B2= AB=常数上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录5 . 0111. 0zk公法线跨齿数公法线长度mm014. 0

12、)5 . 0(9521. 2zkmW取大于计算值的整数上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、固定弦齿厚二、固定弦齿厚mhmscc7476. 0387. 1齿轮的测量项目还有很多齿轮的测量项目还有很多。)2sin8(cos2*2acchmhms上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮一、齿轮轮齿的加工方法一、齿轮轮齿的加工方法切削加工切削加工范成法:利用一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿。齿轮插刀齿条插刀齿轮滚刀铣齿法拉齿法冲齿法I成形法:在铣床上使用具有渐开线齿形的铣刀直接切出齿形的方法。上一页上一页 下一页下一页退出退

13、出分目录分目录一、齿轮轮齿的加工方法一、齿轮轮齿的加工方法特点特点：精度低，效率低；刀具廉价，设备简单。适用适用：单件或小批生产低精度齿轮。(9级或9级以下）成形法范成法插齿范成法滚齿加工方法的特点加工方法的特点特点特点：精度较高，效率较低。适用适用：批量生产较高精度齿轮。(67级)特点特点：精度较高，效率高。适用适用：批量生产较高精度齿轮。(67级)上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、根切现象及最少齿数二、根切现象及最少齿数1. 根切根切范成法加工齿轮范成法加工齿轮时，如果齿数太少，刀具时，如果齿数太少，刀具的顶部将齿廓根部的渐开的顶部将齿廓根部的渐开线切去一部分的现象。线切去

14、一部分的现象。2. 标准齿轮不根切的最少齿数标准齿轮不根切的最少齿数 zmin=173. 避免根切，可采用避免根切，可采用变位齿变位齿轮轮上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录三、变位齿轮三、变位齿轮标准齿轮的局限性：标准齿轮的局限性： 齿数不能少于最少齿数齿数不能少于最少齿数z min ；一对啮合齿轮一对啮合齿轮中，小齿轮的强度较低。中，小齿轮的强度较低。 用改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮用改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法为的方法为变位修正法变位修正法。变位修正法切制的齿轮为。变位修正法切制的齿轮为变位齿轮变位齿轮。刀具沿轮坯径向移动的距离为。刀具沿轮坯径向移动的距离为变

15、位量变位量.用用x m表示。表示。 x称为称为变位系数，变位系数，m 模数。模数。上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录变位齿轮刀具由轮坯中心远离时为刀具由轮坯中心远离时为正变位正变位，x为正；加工出为正；加工出的齿轮为的齿轮为正变位齿轮正变位齿轮。刀具移近轮坯中心时为刀具移近轮坯中心时为负变负变位位，x 为负；加工出的齿为负；加工出的齿 轮轮称为称为负变位齿轮负变位齿轮刀具中线与齿轮分度圆相刀具中线与齿轮分度圆相切，加工出的齿轮为切，加工出的齿轮为标准标准齿轮。齿轮。上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录变位齿轮变位齿轮与标准齿轮的异同变位齿轮与标准齿轮的异同不变、brrmz

16、齿顶圆、齿根圆、齿厚、齿形变化齿顶圆、齿根圆、齿厚、齿形变化上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录变位齿轮的用途(1) 可提高齿轮的强度和承载能力（正）可提高齿轮的强度和承载能力（正）(2) 改变齿面滑动状况，改善齿轮的改变齿面滑动状况，改善齿轮的 耐磨性耐磨性和抗胶合性能和抗胶合性能(3) 配凑中心距配凑中心距(4) 可以避免根切可以避免根切分度圆：具有标准模数和标分度圆：具有标准模数和标准压力角的圆。准压力角的圆。上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构一、斜齿轮的共轭齿廓曲面一、斜齿轮的共轭齿廓曲面上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录

17、渐开螺旋面渐开螺旋面渐开柱面渐开柱面斜齿轮的共轭齿廓曲面斜齿轮的共轭齿廓曲面上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录)(21旋向相反斜齿轮的共轭齿廓曲面斜齿轮的共轭齿廓曲面正确啮合条件正确啮合条件：b啮合面1o2OCKK模数和压力角相等上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算端面参数与法面参数端面参数与法面参数coscostntnmmppptdpn斜齿条分度面的截面上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录costantantntnBBCCABACtantancos/tan,tanBBABCCACtn端面压力角与法面压力角二、斜齿轮各部分名称和

18、几何尺寸计算上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录法面参数是标准值端面参数是非标准值2121,nnnnmm二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录主要尺寸cosntmzzmd分度圆nnanamdmhdd22*齿顶圆nnnanfmdmchdd5.2)(2*齿根圆cos2)(212121nmzzdda标准中心距affananfnanahhchhhmchhmhh齿顶间隙全齿高齿根高齿顶高)(*208螺旋角斜齿轮的齿顶高和齿根高从法面和端面看是相同的。上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录三、斜齿轮传动的重合度三、斜齿轮传动的重合度pFG/直齿轮

19、tpGHFG/ )（斜齿轮ntmbpbsintan轴向重合度端面重合度Fb斜齿轮工斜齿轮工作齿面作齿面直齿轮工直齿轮工作齿面作齿面GH前端面（下）前端面（下）后端面（上）后端面（上）分度圆柱面分度圆柱面v上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录过斜齿轮分度圆上一点过斜齿轮分度圆上一点C作法面，得一椭圆。作法面，得一椭圆。 长半轴长半轴 a = d2cos 短半轴短半轴 b = d2C点曲率半径点曲率半径 = a2 b = d2 cos2 四、斜齿轮的当量齿数abrCC强度计算，成型法加工刀具选择强度计算，成型法加工刀具选择斜齿轮法面齿形斜齿轮法面齿形nn上一页上一页 下一页下一页退出退出

20、分目录分目录322coscoscos2zmzmmdmzntnnv 以模数以模数m n、压力角、压力角 n、以、以 为分度圆半径作直齿轮。为分度圆半径作直齿轮。其齿形与斜齿轮法面齿形近似，该假想直齿轮称为斜齿其齿形与斜齿轮法面齿形近似，该假想直齿轮称为斜齿轮轮当量齿轮当量齿轮，其齿数，其齿数 当量齿数当量齿数， 用用zv表示。表示。 nnabrCC四、斜齿轮的当量齿数上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录z v的用途的用途 四、斜齿轮的当量齿数（3）确定标准斜齿轮不根切的最少齿数）确定标准斜齿轮不根切的最少齿数 z m in = z v m in cos3 （1 1） 计算斜齿轮强度计算

21、斜齿轮强度（2 2） 成型法加工时选择铣刀成型法加工时选择铣刀上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录五 斜齿轮的主要优缺点来凑中心距可用改变螺旋角的方法变化随一定时，、，当,)(cos2. 321azmzzman音小渐进啮合，传动平稳噪齿面接触情况好,. 1，运转平稳。重合度大，承载能力强凑比直齿轮少，机构可紧min. 2z产生轴向力.4上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录第九节 圆锥齿轮机构2211rrvC2211sin,sinOCrOCr1212122112sinsinrrzzi一、圆锥齿轮概述一、圆锥齿轮概述9021一般情况下2112tgctgiCO12r1r21 12

22、 2上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录二、背锥和当量齿数二、背锥和当量齿数背锥背锥 过锥齿轮大端过锥齿轮大端,母线与齿轮分度圆锥母线与齿轮分度圆锥母线垂直的圆锥。母线垂直的圆锥。当量齿轮当量齿轮 将背锥将背锥展成的扇形齿轮的缺展成的扇形齿轮的缺口补满，所得到的假口补满，所得到的假想的圆柱齿轮。其齿想的圆柱齿轮。其齿形与锥齿轮大端齿形形与锥齿轮大端齿形一致一致.齿数用齿数用z v 表示表示.A理论齿廓曲线为球面渐开线上一页上一页 下一页下一页退出退出分目录分目录当量齿数用当量齿数用z v 表示。表示。分度圆半径则为分度圆半径则为r v 。因因 r v=rcos = m z2 cos r v= m z v /2 z v1 = z1/ cos 1 zv2 = z2/ cos 2二、背锥和当量齿数二、背锥和当量齿数上一页上一页 下一页下一页退出退