第10章齿轮机构分析.ppt

1、10-1齿轮机构的特性和类型10-2齿轮的齿廓曲线10-3渐开线齿廓及其啮合特性10-4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸10-5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10-6渐开线齿廓的切削原理和咬边现象10-7渐开线变位齿轮简介10-8斜齿圆柱齿轮传动10-9直齿锥齿轮传动，本章教学内容10-2)恒定传动比；3)结构紧凑；4)运行可靠，使用寿命长。缺点：1)制造齿轮需要专用机床和设备，成本高；2)不适合中心距大的两轴之间的传动；3)使用维护成本高；4)精度低时，噪声和振动大。10.1.1特性，10.1.2齿轮机构的分类，1。齿轮传动、圆形齿轮传动(固定传动比传动)、非圆形齿轮传动(可变传动比传动)根

2、据其传动比I是否恒定，2。齿轮传动根据两轴的相对位置，两轴平行和两轴不平行，并外啮合直齿轮传动。内啮合圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动、斜齿锥齿轮传动、曲齿锥齿轮传动、交错轴斜齿齿轮传动、圆柱蜗杆传动、各种齿轮，10.2.1齿廓啮合的基本定律，根据三心定律，可以知道点P是相对瞬心。根据：v1O1P1，v2O2P2，1。齿廓啮合的基本定律：在任何位置相互啮合的一对齿轮的传动比与两个线段除以接触点处啮合齿廓的公共法线成反比。10.2齿轮的齿廓曲线，2。节点和节圆。这两个圆与点P相切，两个轮子节点处的速度相同，所以这两个圆是纯滚动的。想象一下，如果一支笔放在点P，笔尖在两个齿轮的运动平面上留下的轨迹是一

3、个圆，叫做节圆。点p叫做两个圆的交点。共轭齿廓，满足齿廓啮合基本规律的一对齿廓是共轭齿廓。4.齿形曲线的选择，(1)满足固定传动比的要求；(2)考虑设计和制造。渐开线、摆线、圆弧和抛物线是使用最广泛的。1694年，法国数学家菲利普德拉希尔首次提出渐开线可以用作齿廓曲线。形成了由理论、制造技术、制造设备、检验设备、使用心理、声誉等完整而庞大的体系。在数百年内，任何其他新齿轮都不可能取代渐开线齿轮。曾经有圆弧齿轮，现在随着渐开线硬齿面的出现，圆弧齿轮也失去了它们的优势。一些制糖机器仍在中国使用，但在西方工业化国家没有，甚至没有国际标准。10.3渐开线齿廓及其啮合特性，10.3.1渐开线形成及其特性

4、，基圆rb，生成线，渐开线，b，a，Rb，o，rK，K，K，K，K点展开角K，K点压力角K，K点径向直径rk，术语，渐开线特性，b、a、Rb、o、rk、k、(3)点b为曲率中心，BK为曲率半径，渐开线起点a处的曲率半径为0。(4)渐开线的形状取决于基圆的半径，当半径为rb时成为一条直线。(5)基圆没有渐开线。b、a、Rb、o、rk、k、10.3.2。渐开线方程和渐开线函数，压力角k:tgk=bk/Rb，k=tgk-k在渐开线的任何一点，上述公式称为渐开线函数，用invk:invk，Rk rb/cosk，当两个齿廓在任一点k啮合时，两个齿廓通过k的法线N1N2是基圆和固定线的切线。可实现固定传动

5、比传动，10.3.3渐开线齿廓的啮合特性、2、O2、rb2、O1、1、K、rb1、中心距可变性、2、O2、rb2、O1、(2)传动比不变。如果实际安装中心距离略有变化，i12将不会受到影响。这种特性称为运动分离性，有利于加工和装配。rb1、传力方向不变、2、O2、rb2、O1、啮合线：啮合点N1 N2的轨迹。从渐开线的性质可知，啮合线是渐开线的法线，rb1，10.4渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸的计算，10.4.1名称和符号，齿顶圆：da，ra，根圆：df，rf，O，齿厚：sk，齿槽宽度：ek，齿距：PK，PK=SK，EK。表示符号：d，r，s，e，p=s e，齿顶高度：ha，齿根高

6、度：hf，齿总高度：h，h=ha hf，10.4.2标准正齿轮的五个基本参数，(2)模数m，(1)齿数z，2)具有长度尺寸；Mm，1)使d具有一个舍入值；m=4 z=16，m=2 z=16，m=1 z=16，标准模数系列表(GB/t 13571987)，0.10.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.6 0.8第一系列11.25 1.5 2.5 3 4.5 6 8 10 12，0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25)分度圆的特点是：1)标准模数，2)标准压力角，20 o，10.4.3，各齿轮零件尺寸的计算公式，ha=ha*m，hf=(ha* c*)m

7、，齿顶高度系数：ha*=1，齿隙系数3360c *=0 Df=d-2hf，=(z2ha*) m，=(z-2ha *-2c*) m，d=mz，=mzcos，db=dcos，标准.标准齿轮的标准中心距离：10.4.3齿条和内齿轮的尺寸(自学)，1。标准齿轮的五个基本参数：(1)模数m，取标准值。(4)齿尖间隙系数c*，取标准值c* 0.25，(3)齿尖高度系数ha*，取标准值ha* 1，(2)压力角，取标准值20 o，(5)齿数z，汇总：2。可以计算五个圆直径和一个中心距离：(。(3)根圆直径为： df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m，(4)基圆直径为db=dcos=mzcos，(5)节圆

8、直径为d=d，10.5.1渐开线齿轮的正确啮合条件，10.5渐开线直齿轮的啮合，B2，B1，正确啮合要求：pn1 pn2，PN1PN2，正确啮合条件：m1 m2，12(重要结论)，10.5.2中心距齿侧间隙：在一对齿轮的啮合传动过程中，为了便于相互啮合的齿廓之间的润滑，避免因制造和装配误差、齿轮齿的应力变形以及摩擦加热和膨胀而造成的挤压现象，齿轮的制造公差保证了两个轮的非工作齿廓之间一般有一定的小间隙。注：由于上述齿隙由制造公差保证，当计算齿轮的公称尺寸时，它将被视为零值。同时，啮合传动中任意一对齿轮的齿隙都与中心力矩有关。顶隙：在一对齿轮的啮合传动过程中，为了避免一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的

9、齿根过渡曲线发生碰撞，并为储存润滑油提供一定的间隙，一个齿轮的齿顶圆与另一个齿轮的齿根圆之间留有一定的间隙。顶部间隙的计算公式为c=c * m。注意：当两个齿轮之间的中心距离不同时，顶部间隙的大小也不同。c、rb2、R2、O2、R1、O1、1、2、Rb1、a，两个车轮的节圆总是相切的：a=r1r2=r1r2，a=ra1crf2，=两个车轮的传动比：i12=r2 /r1=r2 /r1，r1=r1 r2=r2 R2，节圆与分度圆重合，标准中心距：a=r1r2，标准安装中标准齿轮的中心距，啮合角：指节点P的圆周线速度VP方向与在标准安装中：r2、r1、aa:此时，两个齿轮的分度圆不再相切，而是相互分

10、离，节圆和分度圆不再重合，两个齿轮的节圆半径将大于它们各自的分度圆半径。，非标准安装中标准齿轮的中心距：当aa，RB1RB2=(R1R2) COS=A COS，RB1RB2=(R1R2) COS=ACOS，RB=RCOS=RCOS，ACOS=A COS时，由于齿轮的基圆保持不变：N1 N2为理论啮合线，B1 B2为实际啮合线，连续传动条件：10.5.2一对齿轮的啮合过程和连续传动条件，啮合过程，以及N1，N2， a .工程要求：连续传动条件：=b1b2/Pb，(b1pbb2)，=Z1 (tga1-TG) z2 (tga2-TG)/2，其中：B1 PBA 1-PN1，rb1bga1-rb1tg，

11、Z1 MCOS (tga1 Z2 mcos(tga2-tg)/2，/mcos，重合度(外啮合)计算公式，啮合涉及的齿数，稳定性，承载能力，取：=20，ha*=1，Z1，最大值=1.981，T单含义：0.45 1、重合度的作图法、10.6渐开线齿廓的切削原理和根切现象、齿轮加工法、成形法、盘形铣刀、指型铣刀、铸造法、热轧法、冲压法、模锻法、粉末冶金法、切削法是最常用的方法、铣削法、拉削法、成形法、铣削法、创成法。为了获得精确的齿廓并加工具有一个齿数的齿轮，需要一种工具。这在工程上是不现实的。成形方法的特点是：齿形误差和分度误差大，精度低，加工不连续，生产效率低。适合单件生产。生成方法，i=0 /=z/z0、共轭齿廓为包络线、齿条开槽、Vrmz/2、齿轮开槽、滚刀、滚齿、Vrmz/2，滚刀轴的截面相当于齿条，相当于齿轮齿啮合传动。加工结果：ha=h*am，hf=(h*a c*)m，sem/2，标准齿条刀具，咬边现象：齿轮齿的渐开线部分被切断。底切的后果：使重合度降低。10.6.3渐开线齿廓的根切和无根切的最小齿数，这会削弱弯曲强度；Rb、r、O1、ra、Rb、r、O1、ra、根切原因：无根切的最小齿数：刀具齿顶线超过啮合极限点N1，