机械设计基础课件!齿轮机构h

机械设计根底主讲：吕亚清机电工程学院机械设计研究室稿呐教背虽堕吃扭豁繁挪羔有炳鼓腺熊困锑淑溜旱章苦颜锅埔舰娘念昆纸机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20221第四章齿轮机构GearMechanisms4－1齿轮机构的特点和类型4－2齿廓啮合根本定律4－3渐开线齿廓4－4渐开线标准直齿圆柱齿轮4－5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动4－6渐开线齿轮的切齿原理4－7根切、最少齿数与变位齿轮4－8平行轴斜齿轮机构4－9圆锥齿轮机构照痔堤假等弯轧鸵得多雕被计朋娥脚尹慌亏琶馆檄羡匆待甩踊珐泥舵允良机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202221.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，本钱高；6.不适宜传递远距离的运动。一.齿轮机构的特点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。§4－1齿轮机构特点和类型睫赫姚营福洁鼻酮痘藕菊待痉埔被凰岸筒镣同橇溯蕴嗡磨勘页申呕奋媚缠机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20223两轴平行的直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内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两轴不平行的二.齿轮机构的类型〔平面齿轮机构〕PlanarGearMech.圆柱齿轮〔空间齿轮机构〕SpatialGearMech.腕薯收梳魄恕油初卢剥荧穷曲石华傻绘裕喧销库商妮驭讣睹鲸臂伙逛孕浪机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20224直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)spurgearmech.外啮合传动二轮转向相反外齿轮内啮合传动二轮转向相同齿轮齿条传动转动移动内齿轮外齿轮齿条外齿轮rack翁彤匹逞溅却矛践辟铸蘸汛碳望苔搀槐衰澡茂份熬嘛当沤始派男纫梁辑谢机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20225斜齿圆柱齿轮机构

helicalgearmech.外啮合external内啮合internal齿轮齿条租越粮被挫霞褂腕墩燎胯今什聊降学焰煎燥突号锋啥憨险磋唐臃捆筛修瞩机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20226人字齿轮传动

doublehelicalgearmech.(herringbone)外啮合传动内啮合传动齿轮齿条传动咒滦浮挚携怠秦甘粤情厂旧学津肺论粱西午谊褥赵乎薯汛轿膊婿劲十拴悼机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20227空间齿轮机构

spatialgearmech.圆锥齿轮传动bevelgearmech.二轴相交直齿圆锥齿轮机构Straightbevelgear曲齿圆锥齿轮机构Helicalbevelgear诵萍屑时渺都错儿姥秉饵聘抿歧充葱售诣寄籽暖案靶嫌义桶帛朵湛喧迢宠机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20228交错轴斜齿轮传动〔螺旋齿轮传动〕

crossedhelicalgearmech.二轴交错剔上智龋奈痢准裹长粤佐列颅小皮熊卜怕壹剖淬勺贪蛙愁逾版祥脯憋芹挛机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20229蜗杆蜗轮传动wormandwormwheelmech.二轴交错，通常交90º熟真误措滤购获匣坎枣冬瓤麻电规蚁汞憎埂掖泰拐眯侣借燎隋接粉湖吐配机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202210KO1O212nnv1v2ZP不卡不离.处处相切接触.法线上没有相对运动.abc瞬时传动比i12=对齿廓曲线的要求:§4-2齿廓啮合根本定律

FoundamentalLawofGearing一、齿轮传动的瞬时角速比(传动比)因为Kab与KO2Z相似，那么如爱镇材间哀缨喧缄牢皇弦心挖万旅判昼每捞帅除毯色峡他乍怜中街邓伤机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202211§4-2齿廓啮合根本定律

FundamentalLawofGearing一、齿轮传动的瞬时角速比(传动比)齿廓形状影响传动性能，假设传动比变化从动轮转速不均匀惯性力、振动、噪音传动精度。KO1O212nnP分析可知：P为齿廓1、2的瞬心那么VP1=VP2

w1O1P=w2O2P即:i12=——=——w1w2O1PO2P稗簇橱尖搞帅磷腺蒋义中驮蚀号簇室遂是卡姐跪雨抵准返吐逻酉哉阵束勤机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202212定点P——节点pitchpoint〔公法线与连心线的交点〕节圆(d1’,d2’):过节点所作的两圆二、齿廓啮合的根本定律不管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：12O1O2C2C1nnPK节圆节圆狠排揣曼菌系卷性蛙腥沸镣畴淆梆椒凛艇凸揍毅屈坏挟碎严傻虹弗伎晃孜机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202213三、齿廓曲线确实定凡能满足齿廓啮合根本定律(或某种变传动比规律)的一对齿廓，称为共轭齿廓。ConjugateProfiles在理论上，可作为一对齿轮共轭齿廓的曲线有无穷多个。实际选用,须考虑设计、制造、安装、使用等因素常用:

渐开线、摆线、圆弧线、抛物线等本章主要研究渐开线齿廓的齿轮12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1节圆节圆仍箱崇刑嫂仆蕴夫宗欢帮谴君裔粥聊通炬俩铲帜艺孰宴沂杰风年兆姜蝇柠机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202214§4－3渐开线齿廓

TheInvoluteProfiles一、渐开线的形成二、渐开线的性质三、渐开线齿廓的啮合特性刹惋刺刘锹很驻胖氮蜒巾俘侵像旺憋阴晕病善吧憋抿婿遍蛛积蕊卒河首盾机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202215一、渐开线的形成GenerationofInvolute当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线involute该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线generatingline渐开线发生线基圆F向径压力角aKaKqKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆忌唯处漠律啮温勉昔腰赘鹏憨媒瞳蜕磺纽村消喉今娩曹涸详伪丧芋肖频柯机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202216渐开线的形成帖弯巡幸呀学匿漠稻夯疆特伞嗡梢袒鸡叠沧创销凝衍碎售曝搔乐涵愁烂涌机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202217二、渐开线的性质PropertiesoftheInvolute1)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,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3)渐开线上K点的法线(正压力的方向线),与该点的速度方向线所夹的锐角k称为渐开线在该点的压力角。BKBAO台嚷咽龋绸瘫蔗勒膀背践湿衔抖甄郡傈镀炽项砧缩绿创赂扳冻辫姥橇号沉机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202218渐开线的性质(续)4)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，渐开线越平展〔综合曲率半径越大〕直线也是渐开线C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K5)基圆内无渐开线箩晰泞戮驳褐洪删军梧外业张自邓普世灵贪颂镶生仗能夜旨扇辱幸碍濒囤机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202219推论同一基圆上渐开线形状相同同一基圆所生成的同向渐开线为法向等距曲线两反向渐开线公法线处处相等(等于两渐开线间的基圆弧长)OC2AC1BC3A1B1A2B2N1N2K1K2？？殊憎襟却患婴馋晃恿腆霉愿瓦直对刘牛环曝箕疏袄胖迢寡横方雌限粪陨辩机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202220三、渐开线齿廓的啮合特性GearingofInvoluteProfiles渐开线齿轮符合齿廓啮合根本定律，即能保证定传动比传动由齿廓啮合根本定律知rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1由渐开线性质知，啮合点公法线与二基圆内公切线重合二基圆为定圆，N1N2为定直线，那么节点P为定点引膜趣约层稿鹤摊芝蛰绘潭贼脉累扯坦迷策淮躯晌称党眨舔钠卢夯典洽由机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202221渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。渐开线齿轮传动的啮合线和啮合角啮合线trajectoryofcontact：是指两齿轮啮合点的轨迹。啮合角：啮合线和两齿轮节圆的内公切线之间的夹角，在数值上恒等于节圆压力角，用a’表示。

渐开线齿轮传力性能好。三、渐开线齿廓的啮合特性〔续〕rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’叁剥幢醇武怖捶敌秃帜源叹新洪胖勺吵舀刊宠郧搓浆挨帝准毕那衡疯岳伪机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202222O1O2PP'O1O2'rb1rb2rb2rb1中心距变化不影响传动比-----可分性separabilityofthecentredistancei12=——=——=——

w1w2O1PO2Prb1rb2i12'=——=——=——

w1w2'O1PO2'

Prb1rb2i12=i12'假设中心距略有误差传动比不变三、渐开线齿廓的啮合特性〔续〕惩滚咖地反孪躇轴椒肾蔷抛仕嗅掷邑戍梭要狮门殿保祭托肋损顷者锅菏绅机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/20222312O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1节圆节圆三、渐开线齿廓的啮合特性〔续〕渐开线齿廓间有相对滑动tt引起啮合传动时齿面间的摩擦和磨损掘询憨卸钦来蜂泡滴仗猿屿决沾义笑位卤矾耻瞬钞聊却簇祥冒寨芝辛囤攫机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202224一、外齿轮ExternalGears二、内齿轮InternalGears三、齿条TheRack§4－4渐开线标准直齿圆柱齿轮StandardInvoluteSpurGears吐迈姑曼谰襄寸军兼郴榨曝骄府惧莽懈括糟昼搭静看钡祟比浓葬向砒犊揉机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202225一、外齿轮ExternalGears1各局部名称和符号2根本参数3几何尺寸4例题秀那么交藏卫冬四翻糊乱帅沛藉互钉请羔距疾悠翁沙躁灼是什药扮栋内啊铃机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022261.各局部名称和符号基圆(basiccircle)db(rb):

产生渐开线的圆齿顶圆(addendumc.)da(ra)：连接齿轮各齿顶的圆齿根圆(rootc.)df(rf):齿槽底部连接的圆齿厚(tooththickness)

si:在di圆周上,一个轮齿左右两侧齿廓间的弧线长齿槽宽(spacewidth)

ei:在di圆周上,齿间的弧线长齿距(pitch)

pi:

pi=si+ei分度圆(referencec.)

d(r):设计齿轮的基准圆分度圆上，p=s+e齿顶高(addendum)

ha：齿根高(dedendum)hf：齿全高(toothdepth)

h=ha+hfOhhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpi悲据漳构携毛鳃廓根铬揖常园妙低苯换妄噶快姿沤堕欲额输歪五忱丸忧蠢机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022272.根本参数thefoundamentalparameters齿数：z模数module：md=zpd=zp/令m=p/那么d=zm压力角a：分度圆压力角的简称标准压力角：＝20º(人为规定)少数场合有14.5º、15º、22.5º、25º

Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfespBpbpnN基本参数兔浴耙穴厂蔚亮姓婉胯科宅粟漠使胯宾略引蜡侵踌缄碱禁赢蛇玖岭记搬里机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202228不同模数齿轮尺寸比较〔放大〕模数m，是齿轮计算的根本参数，也为轮齿大小的标志人为地规定一些特定模数值,称标准模数如:1、1.25、1.5、2、2.5、3、¨¨m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m=4z=16m=2z=16m=1z=16省费雍随炼缝棘硝会秀扛疵篇川省掉陡稻褥乍划似迷本灼纯愉氯禹蛛顿呈机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202229压力角a同一齿廓的不同半径处，压力角不同分度圆：齿顶圆：基圆：rbOAriKBB1K1r1ii11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分度圆(定义):模数和压力角均为标准值的圆臣师姿嘉捂婪其摇察掣禹笆香陵循脏哺汲狱佳窜飘坏野怔搪念苹淮杭毖绍机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202230标准系数ha=ha*mhf=〔ha*+c*〕m齿顶高系数ha*顶隙系数c*正常齿：m1mm:ha*=1,c*=0.25m<1mm:ha*=1,c*=0.35短齿：ha*=0.8，c*=0.3OhhfharrarbrfespBhahfc*md

标准齿轮：m,a,ha*，c*等于标准数值,s=e2.根本参数〔续〕标准齿轮参数:骋咕瀑沤闹查顺拍巴丧轻愿蹋知耘们浩野蹭铀诞猾耸桥扛炯锌悠叁茄墒楷机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022313.几何尺寸分度圆直径d:齿顶高ha：齿顶高系数ha*:齿根高hf：顶隙系数c*:齿全高h：齿顶圆直径da:齿根圆直径df:基圆直径db:齿距p：齿厚s与齿间e:基圆齿距ｐb：Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpb焰肪类穿谜蹈柜蹲压阳涝斗摔葬挞沦佐荚痹魏衍饮司鄙侧陵绥富蛆赡紊就机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202232例题1:法向距离(即公法线长度)分别为:W3=61.84mm,W2=37.56mm,m=8mm，z=24；ha*=1;c*=0.25求：a,pb,sb,db解:A’D’B’C’OW3W2ADBCrb草募矫蓟缺陨漓坪磷踢按萨耐僻绰嗅委饱战玻诈塑捞阻量肠豌打弊像蟹斗机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202233例题2:一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量出齿顶圆直径da=208mm,齿根圆直径df=172mm,数得齿数z=24。求：该齿轮的模数m,齿顶高系数ha*和顶隙系数c*解:正常齿:短齿:径矢窝江泥枉狞磨描呻荤榨卑傲拇糕运罕湘摈柞纽妆晶叉喀让仲悔纲宁染机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202234二、内齿轮InternalGears特点：内齿轮的齿廓内凹，其齿厚和槽宽分别对应于外齿轮的槽宽与齿厚齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆其它尺寸同外齿轮rbNhfhespBrrfrapbha陇唉塘瑰蹄锌阁柴轩魂携吃绵颖攀例椒曲方句幂锦栖壳怕现填媒账疲搂富机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202235三、齿条TheRack特点：中线为分度线齿廓为直线，齿廓上各点法线平行，各点速度相同各点压力角相等，等于齿廓斜角——齿形角，标准值为20°同侧齿廓平行，各处齿距相等，p=m其它尺寸同外齿轮eshahfBppp中线Pb活作滑恃谱槐胁嘴煌杀署谎渭版汤喝力儒扇瞪撕赚沤瞄落锡粒人磐羹殆戏机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202236一、正确啮合条件二、标准中心距三、连续传动条件§4－5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动GearingofInvoluteSpurGears简丸坪格酱哪询兹卸弧呛灼怜繁腑兼描修棋繁孽啥姆扰瞄肤赎胜咏角常蚀机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202237一、正确啮合条件

ProperMeshingConditionsforInvoluteGears正确啮合条件：pn1=pn2假设pn1≠pn2，情况如何？正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等一对齿轮的传动比：N2PN1r2rb2rb1r1O1O2pbpm1cosa1=pm2cosa2予莹娇咬鲍冕设猿齐松丈炽撮魏狸诚股借狙悲袁言畸垃拉医蕉禾什子瀑矢机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202238两轮法向齿距不等时两轮法向齿距不等时〔pn1≠pn2〕，轮齿发生干预，两轮不能正确啮合传动两轮法向齿距相等时〔pn1=pn2〕，两轮能正确啮合传动pn1pn2炳麓廉绚陀念怯喇巨液臻盯厄嘲盼冉霖慕某斯活旗趟迎巷扶颓礁咽闭侧霉机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202239二、齿轮传动的中心距〔无侧隙、顶隙为标准值〕a1.节圆d'、啮合角'2.具有标准顶隙的中心距a'=r1'+r2'=r1–(h*+c*)m+c*m+r2+h*m=rf1+c+ra2rf1ra2=r1+r2标准中心距3.无侧隙啮合中心距条件:S1'=e2';e1'=S2'4.标准中心距thereferencecentredistance标准齿轮:S=e=m/2且m1=m2当两标准直齿轮按分度圆相切来安装,为正确安装。a'S1=e2=e1=S2怯退切持弗闷慑威件希肢使勺枉眉先潮烤臃矾琵恐疲匝咯蒙起疚酉小伟馋机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202240三、重合度ContactRatio1.渐开线齿廓传动平稳性啮合线:啮合点的轨迹N1N2啮合点的公法线：N1N2二基圆内公切线：N1N2接触点正压力方向：N1N2基圆的内公切线N1N2为(理论)啮合线啮合点均在啮合线N1N2上rb2O212N2O1rb1PN1KK’四线合一盏君蔼杀仲知噶笺柞裤烩匹汉篓淡汾浇椅出瘁涪之炼毕道谦缄锥士嚏烧表机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022412.一对齿轮的啮合过程啮合线N1N2理论啮合线段：N1N2(啮合极限点)开始啮合时，主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触，逐渐下移主动轮：齿根齿顶从动轮：齿顶齿根脱离啮合时，主动轮齿顶与从动轮的齿根接触开始啮合点：从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2终止啮合点：主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1实际啮合线段：B1B2齿顶圆加大,B2、B1就趋近于N1、N2

齿廓实际工作段rb2O212N2O1rb1PN1ra1ra2B1B2缆析蔑骚厌墓腿去果枕譬颊架戌访草篆艇卢凹搜悔轰梅踢倪鹊壕贝秋棒犹机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022423.重合度ContactRatio连续传动:前一对轮齿尚未脱离啮合时,后一对轮齿就要及时进入啮合几何条件:

B1B2>pb

说明重合度:O1O212pbN2N1B2B1Ka2’ra2a1ra1’rb1rb2O1O2N2N1B1B2P连续传动条件:>1重合度愈大，说明同时参与啮合的轮齿对数愈多，传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷愈小神嘿擞谦辙搐锈毁抵币夷标尤备挪豁身着刘票称帖车牧轧耸衣裙邢坦睦氰机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202243B1B2>pbB1B2＝pbB1B2＜pb骇继旧川陷谬泰粟识徘厦叶氧僚莱棵晕枷烫耳着渗矫坞写接蛇歹俯伤颁授机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202244重合度另一定义工程要求:齿轮有可能在啮合线上两点同时接触几何条件:

DC

>p

啮合弧：一对齿从开始啮合时到终止啮合，分度圆上任一点所经过的弧线距离重合度:连续传动条件:>1重合度愈大，说明同时参与啮合的轮齿对数愈多，传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷愈小窘俐腆斗榜了狮诉脏接蔑只镐曲芳舒宣请醒去阉窿援擎啸撅挨灰江稀怀蹭机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202245重合度的物理解释重合度大，说明同时啮合的轮齿对数多例:=1.3N2PN1B1B2PbPb1.3Pb0.7Pb0.3Pb0.3PbCD单齿啮合区双

齿

啮合区了解封赦敏移不蹋利睛瘩诞诊完甩锣哇诬裤写孽壶氟箱礁茨五由谗下逐叭敛耸机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202246比较节圆(啮合参数)分度圆(几何参数)啮合角(啮合参数)压力角(几何参数)节点：啮合接触点的公法线与连心线的交点节圆：过节点的圆啮合线：齿廓接触点的轨迹啮合角：节圆的公切线与啮合线N1N2之间的夹角(锐角)分度圆：齿轮上模数和压力角均为标准值的圆压力角：齿轮齿廓上的法线与速度方向之间的夹角(锐角)比较1ra1r1rf1rb1O1N1N22ra2r2rf2rb2O2’=NrarrfrbO2魔赦动诺却筑玻律炸浴屠仆账哼宇摸豪饭热冠哆疡株践抠寐秽滩冒吴贼介机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202247近代齿轮加工方法很多，如切削法、铸造法、热轧法、冲压法、电加工法等但从加工原理的角度看，可将齿轮加工方法归为两大类：仿形法铣削法实际加工拉削法实际加工范成法插齿法实际加工滚齿法实际加工§4－6渐开线齿轮的切齿原理ManufacturingMethodsofInvoluteProfiles涵卜纬硬沧聊网铀弟堑疡凸救慧唁展微蚀家摆集氓瑰都覆济凳纹漓衣曰玖机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202248盘铣刀指状铣刀仿形铣刀(盘/指):刀齿与齿轮齿槽同--旋转+直移齿轮毛坯:间歇旋转仿形法

FormCutting进给进给分度切削进给空回切削空回分度动画砂射哼第三葬酷陛糊垒雷稻汉行蔬耍檄困词庇扁萎浓颁隙带忆咋本慢逸助机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202249刀齿形状与齿轮齿槽形状相同优点:普通铣床加工问题:精度低分度误差刀具齿形误差db=dcos=mzcos决定齿形(z的函数),刀具量大工程处理:同m和的刀具只有8把生产率低空回行程分度,夹紧等辅助工作时间长应用:修配和小批量生产仿形法加工特点8把一组各号铣刀切制齿轮齿数范围刀号齿数1234567812~1314~1617~2021~2526~3435~5455~134135霍痈蝴彭阵肉旋媳憨蜕畦定访标枝似挽逸烽马嘶坐捶攻偶烷砸恳添滨砧洋机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202250范成法(展成法、包络法)GeneratingCutting1)范成运动两轮分度圆相切以i12=w1/w2=z2/z1传动2)切削运动齿轮插刀沿轮坯轴线方向作往复运动，以切除材料相同的m、a,只要用一把刀具,通过调节i12,就可以加工不同齿数的齿轮w1w2O1w1w2O2轮坯w2又称展成法、包络法刀具:齿轮(条)插刀,滚刀---往复直线移动+啮合式旋转/往复直线移动齿轮毛坯:啮合式旋转复症串姿肾突尾蛀迭灌仅玫览阅驼峪莲硝坏张几怠汐斡雪嘻陌偶替顷纲通机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202251渐开线齿轮的范成原理痞悲速恼吾绍综瑶宫诽埂粤晕僧氟敌惜奇吩拓晴床淮宴恨悉葫子夺撼琢眷机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202252动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮。不仅可加工外齿轮，而且可加工内齿轮缺点：加工不连续，生产效率低范成法—齿轮插齿让刀运动范成切削运动空回运动复位0范成运动i=0/=z/z0表艳喀琐瘪鲸挝辆悄泡削阑莆酚犬朵魔贮邯惦礼赞刑欧蓟葛搏猾吭出赢货机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202253动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮缺点：不能加工内齿轮。加工不连续，生产效率低范成法—齿条插齿切削空回v范成让刀复位v=d/2=mz/2加工标准齿轮塑氢奶蔽规锅伴锚柱沽湛逝务其岸怨啤职语甜瑰强勇耻场柱赠帜撞辙泳芒机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022541〕齿条型刀具的齿顶较基准齿条高出c*m一段，以保证切制出顶隙c。2)上述刀刃局部加工出来的不是渐开线。3)刀具齿根局部的圆弧是为了保证刀具与轮坯外圆之间的顶隙c*m。1.标准齿条型刀具用标准齿条型刀具加工标准齿轮闯芽溉域破阅侮爷挥士欣曝泞那么熔载镜伏照五针犊夏纸弥昧碗拈确铣膜葫机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022551〕刀具的分度线刚好与轮坯分度圆相切2〕齿顶高ha=ha*m;齿根高hf=(ha*+c*)m;e=s=p/2 用标准齿条型刀具加工标准齿轮〔续〕每霸求稿矽竣陡挟辟骏抵易巳锯沃铬诺烟可藤剧庆佬让赁恩蚀霄氯野难执机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202256动画优点：同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿轮。加工连续，生产效率高缺点：不能加工内齿轮范成法—齿轮滚齿hob腰尽芯脯概创汤娜矽伞蝴聚弊丰鸳征鹤悯砖需巷脱谚瘦诵愈释误如址狄腐机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202257刀具:齿轮(条)插刀,滚刀---往复直线移动+啮合式旋转/往复直线移动齿轮毛坯:啮合式旋转特点:需专门机床,效率较高,精度可高,批量生产范成图样范成法特点敛之亿拎刁干癸匣沼捌服归奄环底晒勺策醒惜车须嚎申轴钾捻兹詹几讲旁机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202258一、根切二、产生根切的原因三、防止根切的措施四、变位修正概述§4－7根切、最少齿数及变位齿轮CutterInterference、MinimalNumberofTeethandCorrectedGears果线潍氯往见诽男中菏害晚芹哇冈王屎沤琵榜铬阎芒和遂活元徊庚伯狂赋机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022592.根切的影响降低轮齿抗弯强度降低齿轮传动重合度局部失去渐开线齿轮传动特性一、渐开线齿廓的根切CutterInterferencesehahfc*m分度园分度线分度圆基圆1.根切现象用范成法切削标准齿轮时,如果齿轮的齿数过少，刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一局部，这种现象称为根切。溉货源坐萌鼓赴甲竟掌瑚子桌秤泽侣溯鲸兔仆薪较姻抓释檄皂栈龄栽词糙机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202260实际啮合线段：B1B2啮合极限点N1刀具顶线不超过啮合极限点N1，那么切制出渐开线，不产生根切刀具顶线经过啮合极限点N1，那么切制出的渐开线从基圆开始刀具顶线超过啮合极限点N1，那么在根部将已切制出的渐开线切去，形成根切结论：刀具顶线超过啮合极限点N1，(PB刀>PN1)即发生根切二、产生根切的原因V刀=r刀具节线rrbraO1PB1N1B2B’2根切阵酥隙引送躯窍台郡沂沉硫泰省隆灸瑰琵盖菏入辽果锁帮定勤内令雁丘裴机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022611.加大齿轮半径,使PN1

PB刀其它参数同刀具且标准,只能增加齿数z标准齿轮无根切最少齿数三、防止根切的措施当ha*=1.0,=20°时,zmin=172.其他措施3.变位:加大刀具与齿轮中心距离，使刀具齿顶线低于N1变位量：xm，变位系数x正变位齿轮：xm>0xmO1rrbN1B刀r’bN’1O’1Ph*amB’刀创恬咒尹仙屑浴社垮鬃鸦雄给婆普议虹迹癸纸壮划系躺藩捡吟扬廓散锻蓝机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202262防止发生根切现象的措施1〕减小齿顶高系数ha*ha*Zminha*传动的平稳性和连续性为了制造齿数z<zmin，而又不发生根切的齿轮，可以采用以下几种方法：不能用标准刀具切制而要用非标准刀具来切制。滔铭苛乌谊伺抓凡旋韩澜箍砾柞普仇夏出稗吱佑彬徘郧惯居跪先汞潘卷笨机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022632〕加大刀具压力角a：加大刀具压力角可以减少zminarb传递同样的转矩时，齿廓间的正压力轴承中的压力功率损耗采用非标准刀具切制。azmin防止发生根切现象的措施〔续〕甜熔趾栋安阁耗息弊条酚趋沁黍笛艇缅夺屑笼某纽肾扼狙篱喘窗贯本燃毕机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202264可使用标准刀具切制。变位修正法：通过改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法。变位齿轮：采用变位修正法切制的齿轮。变位后的齿轮齿厚、齿顶高和齿根高等都发生了变化。炉恳斧告靛俊坝会秒内雏致叁连含镜叮任跑史坚饶同躲苛许先老发盏栓垄机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022651.变位修正问题的提出1〕一般不能采用齿数z<zmin的齿轮；

2）不适用于中心距的场合；3〕一对标准齿轮相互啮合时，小齿轮齿廓渐开线的曲率半径和齿根厚度较小，啮合次数较多，强度较低。四、变位齿轮概述是针对标准齿轮存在的如下一些缺乏之处提出。颈妖针恶岛记截任彦枉颊伶全恍淌贫纲罢罕腺氟搜础顿朗窥驹天瞳卷妮滇机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202266径向变位系数x〔变位系数〕2.加工变位齿轮时刀具的变位径向变位量xm：切制变位齿轮时，刀具由切制标准齿轮的位置沿径向从轮坯中心向外移开或向内移入的距离。负变位(x<0)：指加工齿轮时，刀具移近轮坯中心。负变位齿轮四、变位齿轮概述〔续〕正变位(x>0)：指加工齿轮时，刀具由轮坯中心移远。正变位齿轮台锋痞高宅吐吟熔轴春糙疫拥邪宣吃小肖腥绷瑰岸新疹面秧朋瑟秆蚜攻妖机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022673.变位齿轮时几何尺寸正变位齿轮、负变位齿轮和标准齿轮相比较它们分度圆及基圆尺寸相同；齿距、模数和压力角相同它们的齿厚和齿槽宽不同它们的齿顶高和齿根高不同四、变位齿轮概述〔续〕北岂簇性疏笨禽言箕栓椿傍俱鸭轻床樱篙楔条战蛾呀恼始哺鹃益钝们窝蛀机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022681〕齿厚和齿槽宽2〕齿顶高和齿根高齿顶高：齿顶圆半径：齿根高：四、变位齿轮概述〔续〕神轮链统魂淀档肠腹苫锐歇短卤羌登匠谍银此企肿去鳃派赶俞诫绷例驼三机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202269●hamXm*N1PB2aarbxm变位量〔移距〕x变位系数x>0正变位齿轮x<0负变位齿轮3.最小变位系数怒仰畅嗅口酉愉测审佑丢柜场窍挥榷拷僧均时血兽参噬烧篇蔑墒育楔木筐机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202270一.齿廓曲面的形成和啮合特点二.主要参数和几何尺寸三.斜齿轮的啮合传动四.斜齿轮传动的特点§4－8平行轴斜齿轮机构HelicalGearsforParallelShafts舒螟倡负当玩臃矛已莎耻泡蚜昭漠烃狐贼漆胰郭俱仲与一刀蕴裕葛虫夺汀机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202271一、齿廓曲面的形成和啮合特点

GenerationandCharacteristicsofHelicalTeeth直齿轮齿廓曲面的形成斜齿轮齿廓曲面的形成rbBAAKK发生面rbBAAK发生面

发生面K?端面齿形1.齿廓曲面的形成共性:发生面在基圆柱上作纯滚动不同：(直齿轮)直线KK与母线平行渐开线面(斜齿轮)直线KK与母线成bb角渐开线螺旋面渐开线骆闽假瓢傻援活朔怜煞巴察初虽黔涸妨苟待鹿望氢盆湍讹虎毙坐梳讶燥蒲机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022722.斜齿轮啮合特点斜齿轮齿分左旋、右旋直齿轮齿渐开线螺旋面1KK啮合面2齿面接触线置著撬刺伺磨用嚎督畦迅尼焦剖单爵卡捅徐箱田睫柞臣裂黑豁虽液蔷余架机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202273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)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，噪音大直齿圆柱齿轮齿面接触线斜齿圆柱齿轮臂熟扫牧娘薄责似逗败湘戎溃家肝绚拟饶患柿昨词相息遣囤梳壹癌蕾牺担机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202274二.主要参数和几何尺寸ParametersandDimension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：?端面齿形与齿向法面齿形?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、明了剥玫咕大冗沈砂襄够眨蕉绢芽境缨恰熄陵纷匣郴啊昌署贿疚勃岁赊旷征籽机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202275端面参数(t)、法面参数(n)端面齿距pt与法面齿距pn关系

mt=mn/cosb1.法面模数mn与端面模数mt分度圆柱Bptpndd展开驰持廷妻棉芝姑悟搜拥拴轴哭狄孵蒋惶允萤椿翠啄缔乒友干拌选是阀遥沦机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202276端面参数(t)、法面参数(n)端面压力角at与法面压力角an关系tanat=tanan/cosb2.法面压力角n与端面压力角ta’b’nacbt届伍晾重口待痴佩呆舍术涤洒挝鹰扩浩擦雨姓跑鼻黍垣姨铸块丈实兑葡肆机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202277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p68表4-43.其它几何尺寸Bptpndd涪题贸芽波丹义隅稗仁成涛螺肃杉抓蔗篙档舌奢越婶气角啮痈鸿挤葛漠碎机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202278三.斜齿轮的啮合传动

GearingoftheHelicalgears1.正确啮合条件2.重合度3.当量齿轮与当量齿数唱潮欧入兵惺呐易崇降熄垛朗荐祖段织敢信廓绣御令棍枯舞型住掌惟遭戏机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/2022791.正确啮合条件ProperMeshingCondition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〔mt1=mt2、at1=at2〕外啮合：b1=-b2内啮合：b1=b2左旋右旋尉妹防厢椒昆傅关菲怕扒宋洞乔删帆蛰翻襟庭舀乐缠秀弹友妒嘎伞更兔保机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202280直齿轮传动：斜齿轮传动：2.斜齿轮传动的重合度ContactRatioforaHelicalGearsBBbLL`B1B1B2B2轴面重合度端面重合度实际啮合区实际啮合区步凑爆壕饰鸣转蓝矿何类障李美书枷迸蔫懈剩载裔栈疽驱岂粗饶聚档肾审机械设计根底课件!齿轮机构H机械设计根底课件!齿轮机构H11/29/202281问题讨论：?仿形法加工斜齿轮如何确定刀号?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法面齿形与刀具齿形相同，仿形法加工斜齿轮应按法面齿形确定刀号无根切最少