齿轮机构与轮系的运动分析和设计

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1、第8章齿轮机构与轮系的运动分析和设计8.1齿廓啮合基本定律和共轭齿廓1．齿廓啮合基本定律节点,节线i12为常数,节圆传动比按一定的规律变化，节线为封闭曲线。椭圆齿轮传动i12不是常数1椭圆齿轮机构28.2渐开线直齿圆柱齿轮传动1.渐开线的形成2.渐开线的性质①；②渐开线上任意一点K处的法线必切于基圆；③渐开线在点K处的曲率中心为点N，曲率半径；④基圆内部无渐开线8.2.1渐开线的形成及其性质38.2.2渐开线齿轮传动的特点1.渐开线齿轮传动为定传动比传动2.渐开线齿轮传动具有可分性3.渐开线齿轮传动轮齿之间作用力的方向不变48.2.3渐开线直齿圆柱齿

2、轮和齿条的几何尺寸、加工和基本参数1.渐开线直齿圆柱齿轮和齿条的几何尺寸分度圆:模数和压力角均为国家标准规定的标准值5渐开线直齿圆柱齿轮6直齿齿条72.渐开线直齿圆柱齿轮的范成法加工8齿条型刀具几何尺寸9103.常用几何尺寸的计算公式基本参数11范成加工中的根切现象及其产生原因12标准齿轮不根切的齿数条件变位齿轮不根切的变位系数138.2.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动1.啮合线、啮合角和啮合图啮合线：N1N2：理论啮合线B1B2：实际啮合线啮合角α’齿轮传动的啮合图包含了齿轮传动中的许多信息。142.正确啮合条件3.渐开线直齿圆柱齿轮传动的类型名称变

3、位系数齿数条件标准齿轮传动等变位齿轮传动正传动任意负传动154.中心距正确安装：标准安装中心距：不等变位齿轮传动165.重合度连续传动条件176.轮齿间的相对滑动和滑动系数188.3斜齿圆柱齿轮传动8.3.1斜齿轮的端面和法面1.斜齿轮齿廓曲面的形成192.斜齿轮的法面和法面齿形斜齿轮法面上的基本参数为标准值203.斜齿轮的法面参数与端面参数的换算218.3.2斜齿轮的啮合传动1.正确啮合条件222.中心距233.斜齿轮啮合传动24斜齿轮传动的重合度比直齿轮传动的重合度大。25尽管增加分度圆螺旋角β，可使ε增大，但与此同时，也会使斜齿轮传动时轮齿受到的

4、轴向力的增大，给轴承等零部件的设计带来一些麻烦。所以，一般取β=8°~20°；如果通过采用人字齿或其他方法抵消了全部或部分轴向力，则可取β=23°~35°268.4蜗杆蜗轮传动8.4.1阿基米德蜗杆和蜗轮的加工、中间平面27由阿基米德蜗杆的加工方法可知：加工出来的齿廓在蜗杆的轴截面内的形状与刀具的形状相同；为了使蜗杆与蜗轮之间的接触为线接触，加工蜗轮时所用的刀具在形状、参数上与蜗杆的形状、参数相同，只是刀具的外径比蜗杆的外径略大一些，以便在蜗杆和蜗轮的啮合传动中有标准的顶隙。通过蜗杆轴线、与蜗轮轴线垂直的平面为蜗杆蜗轮传动的中间平面。在中间平面内，阿基

5、米德蜗杆蜗轮的啮合传动相当于渐开线齿轮齿条传动。288.4.2蜗杆蜗轮的啮合传动1.正确啮合条件2.中心距293.传动比和转向关系转向关系可以用主动轮左（右）手定则判定：蜗杆螺旋线是右旋（左旋）用右（左）手，四个手指的方向与蜗杆的转向相同，大拇指的反方向则为蜗轮在啮合点的线速度方向，并由此确定蜗轮的转向。308.5直齿圆锥齿轮传动8.5.1背锥和当量齿轮理论上直齿圆锥齿轮的齿廓曲线为球面渐开线，通常用球面渐开线在背锥上投影得到的齿形作为圆锥齿轮的实际齿廓。所谓圆锥齿轮的背锥就是在齿轮的分度圆处与球面渐开线所在的球面相切的圆锥。318.5.2直齿圆锥齿轮

6、几何尺寸计算及啮合传动32直齿圆锥齿轮的啮合传动338.6轮系的运动分析和设计8.6.1定轴轮系的运动分析和设计1.定轴轮系的运动分析34一般规定：当轮系的输入轴和输出轴的轴心线是平行的或重合的时候，转向关系通过加在传动比前面的符号表示：如果输入轴和输出轴的转向相同，传动比前加“+”，如果输入轴和输出轴的转向相反，传动比前加“-”。当轮系的输入轴和输出轴的轴心线既不平行也不重合的时候，输入轴和输出轴的转向关系一般用画箭头的方法表示。352.定轴轮系的运动设计设计一个平面定轴轮系实现传动比精确地满足了传动比设计要求的两个方案368.6.2周转轮系的运动分

7、析和周转轮系的设计1．周转轮系的组成和分类组成：行星轮，系杆，太阳轮，机架。分类：行星轮系，差动轮系。372.周转轮系的运动分析将运动分析的参考系选择为系杆，使周转轮系转化成“定轴轮系”，各个齿轮相对系杆的相对转速关系可以应用定轴轮系传动比的计算方法和公式，最后，再利用相对转速与绝对转速之间的关系，便可以得到各个齿轮、系杆绝对转速之间的关系。38393.周转轮系的设计1.传动比条件2.同心条件3.装配条件4.邻接条件8.6.3混合轮系的运动分析和设计混合轮系的运动分析可按下述步骤进行：（1）区分基本轮系；（2）写出各基本轮系中相关齿轮的转速关系；（3）

8、找出基本轮系之间的转速关系；（4）联立以上各种转速关系求解。40已知所示轮系中各齿轮的齿数，试