渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动市公开课金奖市赛课一等奖课件

11.5渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动kN2N1k'o1o2

两齿轮相邻两对轮齿分别K在和K‘同时接触，才能使两个渐开线齿轮搭配起来并正确传动即：两轮法向齿距相等11.5.1正确啮合条件

渐开线齿廓齿轮能满足定角速比转动，是不是随便一对渐开线齿轮就能正确啮合？答案是否定！

法向齿距第1页两轮法向齿距不等时两轮法向齿距不等时（pn1≠pn2），轮齿发生干涉，两轮不能正确啮合传动机械设计基础——齿轮传动两轮法向齿距相等时（pn1=pn2），两轮能正确啮合传动pn1pn2第2页

由渐开线性质可知，法向齿距等于两轮基圆上齿距，所以，要使两轮正确啮合，必须满足：可得：因为渐开线齿轮模数和压力角α均为标准值，所以两轮正确啮合条件是：即：两轮模数相等，两轮压力角相等第3页kk1'o1N2N1k1'k2ko2kk'N1o1N2o2N2N1o1o2齿轮传动比计算可为：第4页11.5.2渐开线齿轮传动重合度在齿轮啮合过程中，假如前一对齿轮抵达B1点，终止啮合，而后一对齿轮还没有在啮合线上进入啮合，则这对齿轮就不能接传动比连续活动，从而破坏了传动平稳性也就是说：满足正确啮合条件只是连续传动必要条件而不是充分条件。为了确保连续传动，还必须研究齿轮传动重合度第5页一对轮齿在啮合线上啮合起始点——从动轮2齿顶圆与啮合线N1N2交点B2一对轮齿在啮合线上啮合终止点——主动轮齿顶圆与啮合线N1N2交点B1。实际啮合线——线段B1B2理论啮合线——线段N1N2o2o112N1B2B1N2ra2rb2rb1ra1第6页o2o112N1B2B1N2ra2rb2rb1ra1齿轮传动是依靠两轮轮齿依次啮合而实现。如图所表示，齿轮1是主动轮，齿轮2是从动轮，齿轮啮合是从主动轮齿根推进从动轮齿顶开始，所以初始啮合点是从动轮齿顶与啮合线交点B2点，一直啮合到主动轮齿顶与啮合线交点B1点为止，由此可见B1B2是实际啮合线长度。显然，伴随齿顶圆增大，B1B2线能够加长，但不会超出N1、N2点，N1、N2点称为啮合极限点，N1N2是理论啮合线长度。当B1B2恰好等于Pb时，即前一对齿在B1点即将脱离，后一对齿刚好在B２点接触时，齿轮能确保连续传动。第7页但若齿轮2齿顶圆直径稍小，它与啮合线交点在B２´，则B1B２´＜Ｐｂ。此时前一对齿即将分离，后一对齿还未进入啮合，齿轮传动中止；若如图中虚线所表示，前一对齿抵达B1点时，后一·对齿已经啮合多时，此时B1B2＞Ｐｂ。由此可见，齿轮连续传动条件为

ε称为重合度，它表明同时参加啮合轮齿对数。ε大表示每对齿负荷小，负荷变动量也小，传动平稳。所以ε是衡量齿轮传动质量指标之一第8页渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动渐开线齿轮传动重合度齿轮传动是依靠两轮轮齿依次啮合而实现。详细啮合及重合度概念观看右图演示。第9页

图11.10所表示为ε＝1.3情况，当前一对齿在c点啮合时，后一对齿在B2点接触，从此时开始两对齿同时啮合，直到前一对齿到达Bl点，后一对齿到达D点为止。所以，啮合线上B1C和DB2区间是双齿啮合区。从D点开始到C点只有一对齿啮合，是单齿啮合区。所以ε＝1.3表明在齿轮转过一个基圆齿距时间内有30％时间是双齿啮合，70％时间是单齿啮合第10页重合度物理意义()1.3PnB1B2PnK双对齿啮合区双对齿啮合区单对齿啮合区二对齿啮合区长度K'Pn实际应用中，0.3Pn0.3Pn0.7Pn许用重合度，见表11.5第11页ε计算公式而可见重合度与齿数相关而与模数无关当齿数趋向无穷多，齿轮变成齿条时，重合度增大，在直齿圆柱齿轮中

max=1.98第12页11.5.3正确安装•正确安装中心距：无侧隙啮合中心距称为正确安装中心距。aa''r2'r1P•无侧隙啮合传动条件一齿轮轮齿节圆齿厚必须等于另一齿轮节圆齿槽宽。•无侧隙啮合传动

一个齿轮齿厚两侧齿廓与其相啮合另一个齿轮齿槽两侧齿廓在两条啮合线上均紧密相切接触。bb'第13页齿轮啮合时相当于一对节圆作纯滚动，在标准齿轮分度圆上齿厚等于齿槽宽即s＝e＝πｍ／2而两轮要正确啮合必须保证ｍl＝ｍ2，所以若要确保无侧隙啮合，就要求分度圆与节圆重合。这么安装称为标准安装．此时中心距称为标准中心距。此时两齿轮在径向方向留有间隙c，其值为一齿轮齿根高减去另一齿轮齿顶高，c＝ｃ*ｍ称为标准顶隙1.外啮合传动第14页当安装中心距不等于标准中心距(即非标淮安装)时，节圆半径要发生改变，但分度圆半径是不变，这时分度圆与节圆分离。啮合线位置改变．啮合角也不再等于分度圆上压力角。此时中心距为但不论是标准安装还是非标准安装，其传动比都为一恒值顶隙作用有两个：一是能够防止一个齿轮齿顶与另一个齿轮齿槽底部发生顶死现象，二是为了贮存润滑油以润滑齿廓表面第15页（2）凡与齿条分度线平行任一直线上齿距和模数都等于分度线上齿距和模数。渐开线齿条几何特点（1）同侧齿廓为相互平行直线.。（3）齿条齿廓上各点压力角均相等，且数值上等齿条齿形角。psehahf齿顶线分度线齿根线nn齿形角齿轮齿条啮合2.齿轮齿条传动第16页2、渐开线齿轮齿条啮合特点r1节线(分度线)中心距为齿轮中心到齿条分度线垂直距离。(1)中心连线为过齿轮回转中O1且垂直于齿条移动方向直线。knnpN1v2rb1o1(2)过瞬时接触点所作齿廓公法线为一固定直线nn，它与中心线交点为固定点P（节点）所以(3)齿轮齿条传动也含有中心距可变性。（α=α’；r1=r1’）o1r1rb1nnpkN1v2节线分度线第17页2.齿轮齿条传动当齿轮齿条啮合时，相当于齿轮节圆与齿条节线作纯滚动，因为齿条齿廓是直线，所以啮合线位置不变，啮合角不变，节点位置不变，所以不论是否为标准安装，齿轮与齿条啮合时齿轮分度圆永远