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1、齿轮机构及其设计1.工业的彖征;2.历史悠久;3.研究(广泛)深入,分工细致。二、齿轮的类型1.平行轴:直齿圆柱齿轮:外啮合/内啮合斜齿圆柱齿轮:外啮合/内啮合人字齿轮2.相交轴:直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮3.交错轴:螺旋齿轮(交错轴斜齿轮)蜗杆蜗轮准双曲曲齿轮4.齿轮齿条:a.直齿b.斜齿c.螺旋齿三、本章耍求1.齿形--掌握渐开线齿綁啮合特性。2.几何尺寸…■会计算渐开线齿轮传动的几何尺寸。.四、本章特点1.名词术语多、概念多、公式多。2.注意归纳、掌握规律、化为少。§5-2齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合的基本定律1•节圆已知:两啮合中心距a=0i
2、02传动比z12=co2a节点—两个齿轮的相对速度瞬心本资料下载自www.glzy8.com管理资源吧海量管理资料免费下载,尽在www.glzy&com由于Vpl=Vp2故冇0)OP=CO2O2P得2¥巩co2o、p由图知OiP+o2〃=Q解上两式了°p=—^―1+Zl2O2P=ahl+b[讨论]如果爲为变量,则亦为变量,p点为动点,它在动平面上画出的曲线为非圆曲线。如果厶2为常量,则QP亦为定值,P点为定点,按在动平面上画ih的轨迹为圆。①节圆半径只决定与a与人2。②节圆是一对相互啮合齿轮上作相切纯滚动的圆。③一对•齿轮相啮合吋才有节圆。(单
3、个齿轮无节圆)2.齿廓的几何要求a.设两齿廓在任意一点k接触。主动轮1推动从动轮2转动。b.两齿轮在k点的线速度分别为必
4、丄QK,必2丄°2«。c.沿公法线n-n方向Vkn}=Vkn2,即Vk2cosak2=Vk]cosaki9d.也就是如O
5、K
6、cosaR
7、=co2O2Kcosak2e.作辅助线f.设n-n线与连心线交于Q点,则有△ONQ与卩心相似。%1.齿廓啮合的基本定律当齿伦传动比为常数时,其齿廓必需是:不论两齿廓在哪一点接触,过接触点的齿廓公法线都与连心线交于固定节点P;如果传动比不是常数,则齿廓共法线与连心线交于相应的瞬时啮合节点。二
8、、共轨齿廓1.定义凡满足齿綁啮合基本定律的一对齿廓称为共轨齿廓。2.共轨齿廓的求法己知a和0和其中一条齿廉曲线,则可用作图法求出另一条共轨曲线。三、齿廓曲线的选择1•常用的齿廓曲线a渐开线齿廓曲线b摆线齿廓曲线(接触应力小,无根切)c圆弧齿廓曲线(承载能力大,无根切)2.齿廓曲线的选择满足传动比外,还必须满足强度好,磨损少,效率高、寿命长。制造安装方便以及容易于互换。渐开线齿廓基木上能满足上述要求,故其应用广泛。木章亦以它为重点。§5-3渐开线及渐开线齿廓一、单个齿廓〜渐幵线及其性质1•渐开线的形成称基圆,半当一直线NK沿一圆周作纯滚动时,直线上点
9、K的轨迹K()K就是该圆的渐开线。该圆径为bNK为发生线。2、渐开线的性质a.~NK=NK.b.渐开线上任意点的法线Xi切于基圆;切于基圆的肓线X】是渐开线上一点的法线。C.发生线与基圆的切点是渐开线上对应点的曲率中心NK是曲率半径。发生线b.渐开线的形状决定于基闘大小。c.基圆内无渐开线。3、渐开线的极处标参数方程<1)渐开线展角九〜以0为极点。0K()为极轴。〈2〉渐开线上任一点之压力角〜啮合点处齿廓所受的压力方向与该速度方向所夹的锐角。<3)渐开线方程a.向径rk=——-—cosakb.极角0k=tgak~ak=invak基圆确定后,k为参数
10、,根据任一个%的值都可求出q和2。工程上已把也的渐开线函数列成表格。如附表1。注意:渐开线上各点压力角不相等。试问:基圆上的压力角为多大?(答案是0度)二.一对啮合中的渐开线齿廓1.渐开线齿廓能满足定传动比的要求(1).设一对渐开线齿廓在K1点接触,根据高副性质,可作公发线.(2).根据渐开线的性质•此公法线分别与两齿轮的基圆相切,设为N1,N2,则N1,N2与连心线01,02交与P点(齿廓公法线过节点).(3).设下一时刻在K2接触,则过K2的公法线依然与两基圆相切,由于基圆的大小和位置已定,故同侧的内公法线只会冇一条.也就是说这两条公法线重合都
11、是N1,N2.(4).由于△OfN'SgPN?山于5,比为定值,故渐开线齿廓传动过程屮b为定值•两个概念:(1).啮合线…•啮合点走过的轨迹.b.丄动轮转向?沿丄动伦转向画。渐开线齿轮的啮合线是一条两基圆一侧的内公切庖线,乂是不计算縻擦时的作用线。优越之处-一■受力大小,方向均不变,M=F,,•rho轴承受力稳定,不易振动和损坏。啮合线的画法要明确两点;a.谁是主动伦?(2)啮合角啮合线N1N2与两个节圆的公切线比之间所夹的锐介u,称为啮合和.它是一个定值,恒等于节圆压力角。(啮合角与齿廓无关,压力角与齿丿郭有关)1.中心距町分性■…中心距变动后,
12、传动比不变。如图所示:=_0、P=rh2节圆半径发生了变化,啮合角也发生了变化,啮合角也发生了变化。当H增人时,R增人R增