中科大机械制造与设计教案第13次课斜齿轮机构

课时授课计划第13次课【教学课题】：§5-8斜齿轮传动§5-9圆锥齿轮传动【教学目的】：掌握斜、锥齿轮的基本参数及几何尺寸的计算。【教学重点及处理方法】：锥、斜齿轮的基本参数及几何尺寸的计算。处理方法：结合图详细讲解【教学难点及处理方法】：端面参数与法面参数的关系。处理方法：比较讲解【教学方法】:讲授法【教具】：三角板【时间分配】：引入新课5min新课80min小结、作业5min第十三次课【提示启发引出新课】前面讨论了渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸的计算。只是讨论了垂直于端面轴线的情形，因为齿轮有一定的宽度所以直齿圆柱齿轮的齿廓，应该是发生面在基圆柱上作纯滚动。本次课讨论斜齿圆柱齿轮传动。【新课内容】§5-8斜齿轮传动斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及啮合特点1、齿廓的形成斜齿圆柱齿轮齿廓的形成原理和直齿圆柱齿轮的齿廓形成原理相同。只是发生面上的直线BB不平行于基圆柱母线，而与CC成一角度Bb,称为基圆柱上的螺旋角。1）当发生面绕基圆柱作纯滚动时，发生面上与齿轮的轴线成一交角bb的直线K-K上各点轨迹的集合。斜齿轮的端面齿廓为精确的渐开线。2）直线KK所形成的曲面为一渐开螺旋面。斜齿轮分度圆柱上的螺旋角（斜齿轮的螺旋角）：指斜齿轮的齿廓曲面与分度圆柱面相交的螺旋线的切线与齿轮轴线之间所夹的锐角，用b表示。螺旋角有正、负之分2、啮合特点齿面上的接触线为一斜直线®重合度­；两轮轮齿逐渐进入啮合®冲击、振动¯，传动的平稳性­；传动比较准确，承载能力较大；平行轴机构在传动时轴向分力。斜齿轮传动适合高速传动。斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸斜齿轮的轮齿是螺旋形，所以它有端面齿形和法向齿形。参数有端面参数和法向参数两种。但由于刀具的关系，因此以斜齿轮的法向参数规定为标准值。ssdtg1）螺旋角B为保证传动的平稳好，又不至于产生过大的轴向力，B通常取8~250。轮齿的旋分为左旋和右旋。斜齿轮的螺旋角b，表示斜齿轮轮齿的倾斜程度。基圆柱上的螺旋角：:ssdbbtg各圆柱面上的螺旋角都不相等。2）法向模数和端面模数由上图，由pn表示法面齿距，pt表示端面齿距，有：pn=ptcosB，上式两式两端除以∏，可得到端面模数和法向模数的关系：mn=mtcosB法向压力角an和端面压力角at,压力角也有端面压力角an和法向压力角at,并规定法向压力角at为标准值，即an=200。4）齿顶高系数和径向系数齿顶高系数和径向系数也有法面齿顶高系数han*和端面齿顶高系数hat*，法向顶隙系数cn*和端面顶隙系数ct*无论从法向或端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也一样。几何尺寸的计算见下表：三、斜齿轮正确啮合条件和重合度（一）正确啮合条件：斜齿轮传动能正确啮合，除了像直齿轮一样必须保证模数和压力角分别相等外，还要考虑螺旋角相匹配的问题。因此斜齿轮的正确啮合条件为：1）、两轮的法向模数和法向压力角分别相等；2）、外啮合时，分度圆上的螺旋角应大小相等，方向相反，内啮合时，分度圆上的螺旋角应大小相等，方向相同。即：（二）重合度斜齿轮传动的实际啮合区比直齿轮增大了斜齿轮的重合度为：式中εt为端面重合度（等于相应直齿轮的重合度）四、当量齿数1.当量齿轮是指与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮。2.当量齿数zv：指当量齿轮的齿数。当量齿数的确定 不产生根切的最少齿数为：五、斜齿轮的优缺点1.优点：①啮合性能好②重合度大，承载能力高；③可获得更为紧凑的机构；2.缺点：运转时会产生轴向推力Fa=FttgbFa随着螺旋角的增大而增大解决办法：b=8°～20°采用人字齿轮：b=25°～35°§5-9圆锥齿轮传动1、锥齿轮概述圆锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的传动，其轮齿分布在一个截圆锥体上。为了计算和测量的方便，取大端的参数为标准值。模数m见标准GB12368-90；压力角α=200；齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.2。直齿圆锥齿轮常用于高速重载的传动中，如：汽车、飞机和拖拉机等的传动机构中。特点：轮齿分布在圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐减小；取大端参数为标准值，压力角一般取α=20°；圆锥齿轮两轴之间的夹角可根据传动的需要任选，多取å=90º。2、锥齿轮的主要参数和几何尺