汽车机械基础（第二版）课件：直齿圆柱齿轮传动

◆掌握直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算。◆了解直齿圆柱齿轮的正确啮合条件。直齿圆柱齿轮传动渐开线直齿圆柱齿轮是最常用齿轮之一，它各部分名称是什么？几何尺寸如何计算？在啮合传动中有何特点和条件？直齿圆柱齿轮传动图2—2—1渐开线直齿圆柱齿轮的几何要素一、直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸的计算1.标准直齿圆柱齿轮各部分的名称（1）端平面在圆柱齿轮上，垂直于齿轮轴线的表面（2）齿顶圆柱面、齿顶圆圆柱齿轮的齿顶曲面称齿顶圆柱面。在圆柱轮上，其齿顶圆柱与端平面的交线称为齿顶圆。齿顶圆直径的代号为da。（3）齿根圆柱面、齿根圆圆柱齿轮的齿根曲面称齿根圆柱面。在圆柱齿轮上，其齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。齿根圆直径的代号为df。直齿圆柱齿轮传动（4）分度圆柱面、分度圆。圆柱齿轮的分度曲面称分度圆柱面。分度曲面是齿轮上的一个假想曲面，齿轮的轮齿尺寸均以此曲面为基准而加以确定。圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆。分度圆直径的代号为d。（5）齿宽。齿轮的有齿部位沿分度圆柱面的直母线方向量度的宽度称齿宽。齿宽的代号为b。（6）端面齿距。在齿轮上，两个相邻而同侧的端面齿廓之间的分度圆弧长，称为端面齿距。在一般情况下，端面齿距可以简称为齿距。齿距的代号为p。（7）端面齿厚。在圆柱齿轮的端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长，称为端面齿厚，简称齿厚。齿厚的代号为s。直齿圆柱齿轮传动（8）端面齿槽宽。在端平面上，一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，称为端面齿槽宽，简称槽宽。槽宽的代号为e。（9）齿顶高。齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，代号为ha。（10）齿根高。齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，代号为hf。

直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动2.直齿圆柱齿轮的主要参数（1）压力角α渐开线圆柱齿轮的基准齿形是指基准齿条的法面齿形，图所示为基准齿条，其法向齿形角α即为压力角，并规定α＝20°。

下图表示在分度圆大小不变的条件下，齿轮齿形随分度圆齿形角变化而变化的关系：当齿形角小于20°时，齿轮传动较省力，但齿垠部变薄，齿轮承载能力下降。当齿形角大于30°时，轮齿根部变厚，承载能力增大，但齿轮传动较费力：故有的国家采用了小齿形角的齿轮。而我国规定齿形角等于20°齿形恰当,适用于大多数机械传动。直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动图2—2—2压力角a)基准齿形b)压力角对齿形的影响（2）模数设分度圆上的齿距为P，如图所示．齿轮的齿数为z，则分度圆的周长为，因此，分度圆的直径为：

为使计算和测量方便，分度圆直径应为有理数。由上式可知，如果取齿距P为π的有理数倍数，分度圆直径d就为有理数。在这里以符号m表示这个倍数，即：直齿圆柱齿轮传动不同模数的轮齿直齿圆柱齿轮传动对于分度圆上的模数，国家已经制订了标准值系列，见下表第一系列11.251.522.5345681012162025324050…第二系列(1.75)(2.25)(2.75)(3.25)(3.75)(4.5)(5.5)79(11)(14)(18)(22)(28)3645…

标准模数系列表

直齿圆柱齿轮传动（3）齿轮的齿数z

在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数，称为齿轮的齿数，用z表示。当模数一定时，齿数越多，齿轮的几何尺寸越大，齿轮轮齿渐开线的曲率半径也越大，齿廓曲线越趋平直。（4）齿顶高系数ha*

齿顶高ha与模数m之比值称为齿顶高系数，用ha*表示，即标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数为ha*＝l。（5）顶隙系数c*

直齿圆柱齿轮传动3．渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸计算名称符号外齿轮内齿轮齿条模数经设计计算后取表2-1标准值压力角顶隙齿顶高齿根高直齿圆柱齿轮传动名称符号外齿轮内齿轮齿条全齿高齿距基圆齿距齿厚齿槽宽分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径直齿圆柱齿轮传动二、齿轮副的正确齿合条件和连续传动条件

1.正确啮合条件

两齿轮的模数和压力角分别对应相等

m1＝m2＝m

a1＝a2＝20o直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动图2—2—4渐开线圆柱齿轮的啮合传动2.齿轮连续传动的条件当前一对轮齿啮合终止的瞬间，后继的一对轮齿正好开始啮合，齿轮副即能连续传动，我们称之为重合度，用表示此时=1。但由于制造、安装误差的影响，实际上必须使>1，才能可靠地保证传动的连续性，重合度越大，传动越平稳。对于一般齿轮传动，连续传动的条件是1.2。对直齿圆柱齿轮（α＝20°ha*=1）来说，1<<2。标准齿轮传动均能满足上述条件。应注意，中心距加大时，重合度会降低。直齿圆柱齿轮传动一、填空题1.渐开线齿轮传动的

为恒定值,就保证了渐开线齿轮传动的

。2.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为:两轮的

和

必须分别相等并为标准值。3.内齿轮的齿厚相当于外齿轮的

,而齿槽宽相当于外齿轮的

。4.为使设计、制造和互换方便,在齿轮上取某一个圆,使其具有

和

,这个圆就是分度圆。二、判断题直齿圆柱齿轮传动1.渐开线形状取决于基圆的大小.()2.在制造、安装过程中,一对相互啮合的齿轮的中心距的微小误差会改变其瞬时传动比,因此在制造、安装要求较高.()3.齿轮参数中最基本的参数是齿数、模数、压力角.()4.两齿轮模数相同时,说明其渐开线齿廓曲线一致.()三、选择题1.齿轮传动中大体有三种齿廓曲线的齿轮,其中齿轮制造容易、便于安装、互换性亦好,应用最广。A.渐开线B.摆线C.圆弧直齿圆柱齿轮传动2.齿轮传动能保证两轮

恒等于常数。A.传动比B.平均传动比C.瞬时传动比3.一对刚性齿轮外啮合时,过齿廓接触点所作的公法线与两