齿轮机构课件

齒輪機構

齒輪機構用於傳遞兩軸之間的運動和動力，是應用最廣的傳動機構。特點是：傳動穩定、工作可靠、效率高、壽命較長，適用的直徑、圓周速度和功率範圍廣。

4.1

齒輪機構的類型

平面齒輪機構空間齒輪機構直齒

斜齒

人字齒

斜齒

圓錐斜齒

蝸杆蝸輪4.2

齒廓嚙合基本定律

如齒廓G1和G2在C點有相同的速度：

由此可得：齒廓嚙合基本定律：兩齒廓在任意位置嚙合接觸時，過接觸點所作兩齒廓的公法線必通過節點C，其傳動比等於連心線被節點C所分成的兩段線段的反比。G1

G2

4.3漸開線齒廓4.3.1漸開線的形成

如圖所示,當直線NK沿半徑為的圓周作純滾動時，直線上任一點K的軌跡就是該圓的漸開線。這個圓稱為漸開線的基圓，半徑稱為基圓半徑，直線NK稱為漸開線的發生線。

N4.3.2漸開線性質

發生線沿基圓滾過的長度，等於基圓上被滾過的圓弧長度。即漸開線上任意一點的法線必切於基圓。漸開線上各點的曲率半徑不同，離基圓越遠，其曲率半徑越大，漸開線越平直。

基圓內無漸開線。

漸開線的形狀取決於基圓的大小。基圓半徑越大，漸開線越趨平直。

4.3.3漸開線方程如圖所示由△OKN可知：又即綜上，漸開線方程為

4.3.4漸開線齒廓的嚙合特性

1、嚙合線為一條定直線:

2、能實現定傳動比

3、中心距變化不影響傳動比

4、嚙合角恒等於節圓壓力角

5、中心距與嚙合角余弦的乘積恒等於兩基圓半徑之和4.4漸開線標準直齒圓柱齒輪1.1齒輪的各部分名稱分度圓：半徑直徑齒頂圓：半徑直徑齒頂高齒根圓：半徑直徑齒根高全齒高：用表示，顯然基圓：半徑直徑分度圓齒厚：齒槽寬：齒距：

2.基本參數齒數分度圓模數分度圓壓力角一般為齒頂高係數

(5)頂隙係數3.漸開線標準圓柱齒輪的幾何尺寸和基本參數的關係分度圓齒厚與齒槽寬相等具有標準的齒頂高和齒根高4.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動4.5.1正確嚙合條件4.5.2連續傳動條件

重合度重合度的計算公式：4.6漸開線齒輪的加工

4.6.1範成法加工齒輪範成法也稱展成法，是目前齒輪加工最常用的一種切削加工方法。範成法加工齒輪時，刀具與輪坯之間有四種相對運動：

(1)範成運動

(2)切削運動

(3)進給運動

(4)讓刀運動4.6.2漸開線齒廓的根切

用範成法加工齒輪時，有時會發現刀具的齒頂部分把被加工齒輪齒根部分已經切制出來的漸開線齒廓切去一部分，這種現象稱為根切，用齒條刀具加工標準齒輪或非變位齒輪，不發生根切的最少齒數為17。4.7漸開線變位齒輪4.7漸開線變位齒輪4.7.1變位齒輪幾何尺寸的變化1.分度圓槽寬和齒厚

正變位齒輪分度圓上槽寬:

分度圓齒厚:

2.任意圓上的齒厚

齒頂圓齒厚:

節圓齒厚:3.齒根圓半徑和齒頂圓半徑加工正變位齒輪時，齒根高比標準齒輪減少了，故齒根圓半徑為:

為了保持全齒高不變，則齒頂圓半徑為:

負變位時，則用負值代入上面兩式計算齒根圓和齒頂圓半徑。4.8漸開線直齒圓柱齒輪的傳動設計4.8.1傳動類型及其選擇齒輪傳動可分為三種類型

1、零傳動如果一對齒輪的變位係數之和等於零，則這種齒輪傳動稱為零傳動。嚙合角，中心距。分為標準齒輪傳動和高度變為齒輪傳動（等變位齒輪傳動）兩種。

2、正傳動如果一對齒輪的變位係數之和大於零，則這種齒輪傳動稱為正傳動。由於，所以得嚙合角中心距

3、負傳動

若一對齒輪的變位係數之和小於零，則這種齒輪傳動稱為負傳動。由於，所以嚙合角中心距正傳動和負傳動嚙合角發生了變化，故這兩種傳動有稱為角變位齒輪傳動。用於配湊中心距時可採用負傳動；當傳動中心距等於標準中心距時，為提高傳動品質，可採用等變位齒輪傳動代替標準齒輪傳動。

4.9斜齒圓柱齒輪機構

4.9.1漸開線斜齒圓柱齒輪

1.斜齒圓柱齒輪齒面的形成

2.斜齒圓柱齒輪的基本參數(1)螺旋角在分度圓柱上，螺旋線與軸線的夾角稱為分度圓柱面上的螺旋角，常用它來表示斜齒輪輪齒的傾斜程度。則:

(2)齒距和模數

(3)壓力角

(4)齒頂高係數和頂隙係數

(5)其他幾何尺寸

3、斜齒輪的當量齒數用來表示。它與斜齒輪的齒數之間的關係為:

4.9.2平行軸斜齒圓柱齒輪1、平行軸斜齒輪機構的嚙合傳動

(1)正確嚙合條件

(2)連續傳動條件

其重合度也必須大於1(至少等於1)。

2、平行軸斜齒輪機構的特點及應用

(1)嚙合性能好；

(2)重合度大，承載能力較高；

(3)可獲得更為緊湊的機構；

(4)製造成本與直齒輪相同。廣泛應用於高速、重載的傳動中。4.10蝸杆蝸輪機構

蝸杆蝸輪機構是用來傳遞兩交錯軸之間運動的一種齒輪機構。通常取其交錯角4.10.1蝸杆蝸輪的形成

蝸杆蝸輪機構是由交錯軸斜齒圓柱齒輪機構演化而來的。根據蝸杆形狀不同，蝸杆蝸輪機構可分為三大類:

圓柱蝸杆機構環面蝸杆機構錐蝸杆機構

單、多頭蝸杆4.10.2蝸杆蝸輪機構的嚙合傳動1、正確嚙合條件在中間平面中，蝸杆與蝸輪的模數和壓力角分別相等。

2、傳動比其傳動比為:

螺母移動的方向即表示蝸輪圓周速度的方向，因而可以確定蝸輪的方向。4.10.3蝸杆蝸輪機構的特點及應用1.蝸杆蝸輪機構的特點(1)傳動比大，結構緊湊。(2)傳動平穩，無雜訊。(3)具有自鎖性。(4)傳動效率低，磨損嚴重。(5)蝸杆軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大。

2.蝸杆蝸輪機構的應用

常用於兩軸交錯、傳動比較大、傳遞功率不太大或間歇工作場合。當蝸杆為單頭時，機構具有自鎖性，常用在起重機械中，起安全保護的作用。

4.10.4蝸杆蝸輪機構的傳動設計

1、基本