第一讲 齿轮传动的特点及渐开线齿廓啮合的基本定律.ppt

1、齿轮传动和轮系,第十六章,三一工业职业技术学院 主 讲 蔡启方,上海环球金融中心 上海环球金融中心建筑主体高度达到492米，是以办公为主，集商贸、宾馆、观光、会议等设施于一体的综合性大厦。,40小时内一次性不间断浇注混凝土方28000立方米； 最大泵送高度492m； 采用强度等级为C60的混凝土； 在世界高楼史上创造了泵送封顶高度世界第一的记录！,我为三一而自豪,成就,3,第一讲 齿轮传动的特点及渐开线齿廓啮合的基本定律,4,教学目的及教学重点, 教学目的和要求： 1、掌握齿轮传动的类型和应用特点 2、了解渐开线齿廓的形成及其性质 3、掌握齿廓啮合的基本定律 教学重点和难点： 1、齿轮传动的应

2、用特点 2、渐开线的性质 3、齿廓啮合的基本定律,5,复习上次课教学内容,1、普通V带的正确使用应注意哪些方面？ 2、平带传动与V带传动张紧轮安装的位置如何？ 3、链传动的安装和维护应注意哪些方面？,6,新课导入,摩擦传动（带传动）和链传动都不能保证瞬时传动比准确，在机械传动中为了得到瞬时传动比的准确可靠，须采用齿轮传动,7,16-1 齿轮传动的特点和分类,8,一. 齿轮传动应用特点,齿轮传动是机械传动中最重要的、也是应用最为广泛的一种传动型式。 优点： （1）结构紧凑，工作可靠、寿命较长 （2）能保证恒定的传动比，传动比稳定、传动效率高 （3）可实现平行轴、任意角相交轴、任意角交错轴之间的传

3、动 （4）适用的功率（传递功率可达100MW）和速度（线速度可达300m/s）范围广,9,一. 齿轮传动应用特点,缺点: 其制造安装费用较高，低精度齿轮传动的振动噪声较大。 （1）加工和安装精度要求较高，制造成本也较高； （2）不适宜于两轴之间远距离的传动。 （3）低精度齿轮传动的振动噪声较大。,10,二. 齿轮传动的基本要求,从传递运动和动力两方面来考虑，对齿轮传动必须满足以下两个要求： 1. 传动要平稳 对于齿轮传动最重要的是要求其保持恒定的瞬时传动比，即要求两轮的角速度之比要为一常数，否则，主动轮以等角速度回转时，从动轮角速度为变数。从动轮在运转中时快时慢，必将产生惯性力，从而引起冲击和

4、振动，直接影响工作质量，噪声大，齿轮强度降低，特别是高速传动中，由于角速度的波动所引起的附加动载荷很大，甚至比齿轮所传递的静载荷还大。 2. 承载能力强,11,三. 齿轮传动的常用类型,两轴平行的 齿轮传动,两轴不平行 的齿轮传动,齿轮传动,圆柱齿轮传动,斜齿,人字齿,直齿,外啮合,内啮合,齿轮与齿条啮合,外啮合,内啮合,两轴相交的齿轮传动,(圆锥齿轮传动),两轴交错的齿轮传动,直齿,曲齿,交错轴斜齿轮,蜗杆蜗轮,12,两轴平行直齿轮副,外啮合直齿轮副,内啮合直齿轮副,直齿齿轮齿条副,13,两轴平行斜齿轮副,斜齿齿轮齿条副,内啮合斜齿轮副,外啮合斜齿轮副,人字齿轮副,14,两轴相交的齿轮副,斜

5、齿锥齿轮副,直齿锥齿轮副,15,两轴交错的齿轮副,交错轴斜齿轮副,蜗杆副,16,16-2 渐开线齿廓满足齿廓啮合的基本定律,17,一. 齿廓啮合的基本定律,一对齿轮传动时，两轮在啮合点P的线速度相同：,上式说明：两齿轮的瞬时角速度之比，等于节圆半径的反比。,18,一. 齿廓啮合的基本定律,齿廓啮合基本定律： 瞬时传动比为定值,问题的提出：何种曲线做为齿廓曲线，来满足齿廓基本定律呢？ 下面介绍渐开线齿轮。,19,二、 渐开线齿廓,（一） 渐开线的形成 在平面上，一条动直线AB（发生线）与半径为rb的圆相切，直线沿该圆作纯滚动时，此动直线上一点的轨迹，即为该圆的渐开线。,渐开线的形成,渐开线,发生

6、线,基圆,20,二. 渐开线的性质,由渐开线形成可知，它有以下性质： （1）发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上相应被滚过的一段弧长： （2）发生线KN是渐开线K点的法线。渐开线上任一点的法线必与基圆相切。,21,二. 渐开线的性质,（3）发生线与基圆的切点N即为渐开线上K点的曲率中心，线段为K点的曲率半径。随着K点离基圆愈远，相应的曲率半径愈大；而K点离基圆愈近，相应的曲率半径愈小。,22,二. 渐开线的性质,（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大渐开线越趋平直；基圆趋于无穷大，渐开线为一直线，齿轮就成为齿条。 （5）基圆内无渐开线。,基圆大小与渐开线形状的关

7、系,23,二. 渐开线的性质,压力角k ：渐开线齿廓在任意一点K与另一齿轮的渐开线齿廓相接触时，所受作用力Fk 的方向（即渐开线在K点的法线方向）与该点绕基圆圆心o回转时的速度vk方向所夹的锐角称为渐开线齿廓上任意一点K处的压力角k 压力角k 的概念还可表述为：过齿廓上任意点K处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角。,渐开线齿廓上的齿形角,24,二. 渐开线的性质,（6） 渐开线上的各点处的压力角不相等。,K点在基圆上，rk = rb， cosk = 1，k = 0 ，即基圆上的压力角等于零。,渐开线齿廓上的齿形角,k,齿轮传动越省力,K点离基圆越远，,k,K点越靠近基圆，,k,25,三. 渐开线齿廓满足齿廓啮合的基本定律,一对齿轮传动时，两轮节点P的位置是不变的。,瞬时传动比与基圆半径成反比，而基圆半径对齿轮来说是不变的，由此可知，渐开线齿廓能满足齿廓啮合的基本定律。,26,小结提