《机械原理齿轮机构》PPT课件

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1、第九章齿轮机构及其设计第一节齿轮机构的特点和分类1齿轮传动的特点优点（1）传递功率大，最大可达几万KW;（2）速度高，圆周速度可达300m/s;（3）传动比恒定，如无制造安装误差，传动比恒定不变;（4）寿命长，工作可靠，如正常使用与维护，可达几十年;（5）尺寸范围大，齿轮直径从1mm以下到100m以上;（6）效率高，可达0.99.缺点（1）制造和安装精度要求高;（2）不适于中心距较大的传动.2齿轮传动的分类按齿轮传动角速度比是否恒定定传动比齿轮传动：主、从动轮均等速转动（圆柱齿轮机构）变传动比齿轮传动：主动轮等角速，从动轮按一定角速度比作变速运动（非圆柱齿轮机构）——齿轮非圆形按一

2、对齿轮传动时两轴线的相对位置平行轴齿轮传动——直齿、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮传动、齿条传动两轴相交齿轮传动——圆锥齿轮传动两轴交错齿轮传动——蜗轮蜗杆传动圆形齿轮机构的类型第二节齿廓啮合基本定律vK1=vK2=ω1O1K=ω2O2Ki12===12节点把相对速度瞬心P称为啮合的节点。对齿轮齿廓曲线的基本要求3齿廓啮合基本定律两齿廓在任何位置啮合，过啮合点的公法线必通过该瞬时按角速度比要求确定的节点。4节圆以O1、O2为圆心，O1P、O2P为半径所作两个相切的圆。两节圆的圆周速度相等，即两节圆作纯滚动。凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓——渐开线齿廓5共扼齿廓第三节渐开线齿廓的啮合性质

3、1渐开线的形成及其特性渐开线的形成基圆——rb直线n-n为渐开线的发生线。渐开线的性质（1）（2）渐开线上任意点的法线必与基圆相切，其切点N为渐开线上I点的曲率半径中心，IN为其曲率半径，起点IN=0。（3）渐开线的形状与基圆的大小有关，rb相等的基圆渐开线形状相同，rb越大，渐开线越直。齿条为rb无穷大的渐开线齿廓。（4）基圆内无渐开线。渐开线上某点K的压力角αKI点的法线与该点速度方向所夹锐角。cosαi==ri大，αi大，说明同一基圆的渐开线齿廓各点αi不等，离基圆愈近，αi越小，基圆上的αi=0。（5）同一基圆上展开的任意两条渐开线上各法向距离相等。（6）渐开线齿廓上各点的压力

4、角不同。2渐开线齿廓传动啮合特性“三线合一”性——一对渐开线齿廓的啮合线、公法线、基圆的内公切线重合。啮合线：一对渐开线齿廓啮合过程中，其啮合的轨迹。2)啮合角α/：啮合线N1N2与节点公切线间的夹角。α/=arccos=arccos=αk结论：节点处的压力角αk=啮合角α/渐开线齿廓啮合满足定传动比要求。渐开线齿廓可分性。渐开线齿廓间正压力线与N1N2重合，方向始终不变，保证齿轮传动平稳。αk第四节渐开线齿轮各部分的名称和尺寸1齿轮各部分名称齿顶圆：ra(da)齿根圆：rf(df)分度圆：r(d)基圆：rb齿顶高：ha=ra－r齿根高：hf=r－rf齿全高：h=ha+hf=ra－rf

5、齿厚：s——分度圆上的轮齿弧长齿槽宽：e——分度圆上的齿槽弧长齿距（周节）p=s+e——分度圆上弧长分度圆：单个齿轮，度量尺寸——不变节圆：一对啮合齿轮——变化2标准齿轮的基本参数模数m齿轮分度圆周长πd=zpd=z，规定：m=模数，单位mm标准值，表4-2。则d=mz，p=πm压力角α规定标准压力角为α=20°标准齿轮的基本参数均指分度圆处，齿轮上具有标准m，标准α的圆即为分度圆，即：分度圆处的m、α为标准值。齿顶高ha=ha*mha*=1——齿顶高系数——正常齿制齿根高hf=(ha*+c*))mc*=0.25——顶隙系数——正常齿制齿轮的基本参数z、m、α、ha*、c*标准

6、齿轮：m、α、ha*、c*均取标准值，且有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。标准直齿轮几何尺寸计算公式——表4-33标准直齿轮的几何尺寸齿条：当标准齿轮的齿数无穷多时，齿轮的各圆变成了互相平行的直线，同侧渐开线齿廓也变成了互相平行的斜直线具廓。2.齿条的特点（1）、与齿顶线平行的各直线上的齿距都相等，且有p=mπ。分度线：齿距=齿槽宽的直线（2）、齿条直线齿廓上各点具有相同的压力角，且等于齿廓的倾斜角，此角为齿形角=20°。4标准齿条的特点sk——任意圆上rk上的齿厚αk——任意圆上的压力角θ——任意圆上的渐开线展角ψk——sk对应的中心角sk=rk[－2(θk－θ)

7、]=s－2rk(invαk－invα)αk=arcos()例9-1：α=20°，ha*=1，c*=0.25，标准直齿圆柱齿轮根圆与基圆重合时，Z=？若齿数大于或小于这个数，基圆、根圆哪个大？例9-2：外标准啮合圆柱齿轮，m=4，α=20°，z1=24，z2=36当a/比a大2mm时，求α/和r/1、r2/。5任意圆上的齿厚第五节渐开线齿轮的啮合传动1B1B2为实际啮合线因基圆内无渐开线，N1N2为理论啮合线。齿廓工作段：参加啮合的齿廓。一对齿