机械设计基础(第五版)讲义9530844271.ppt

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1、第4章齿轮传动§4-1齿轮机构的特点和类型§4-2齿廓实现定角速比传动的条件§4-3渐开线齿廓§4-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸§4-5渐开线标准齿轮的啮合§4-6渐开线齿轮的切齿原理§4-7根切、最少齿数及变位齿轮§4-8平行轴斜齿轮机构4-1齿轮机构的特点和类型一、特点：优点：1)传动效率高；2)传动比恒定；3)结构紧凑；4)工作可靠、寿命长。缺点：1)制造、安装精度要求较高；2)不适于远距离两轴间传动；3)使用维护费用较高；4)精度低时，振动较大。齿轮机构平面齿轮机构空间齿轮机构直齿圆柱齿

2、轮斜齿圆柱齿轮两轴相交齿轮机构锥齿轮两轴交错齿轮机构直齿斜齿交错轴斜齿轮蜗杆蜗轮准双曲面齿轮曲线齿内啮合外啮合齿轮齿条人字齿齿轮4-1齿轮机构的特点和类型二、类型：内啮合外啮合齿轮齿条4-2齿廓实现定角速比传动的条件一、齿廓啮合基本定律传动比：常数——圆齿轮；o1ω1nnCo2ω2kv12得：根据三心定律可知：P点为相对瞬心。由：要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线交与一定点C——齿廓啮合基本定律（轮齿齿廓正确啮合的条件）4-2齿廓实现

3、定角速比传动的条件节圆r’1r’2o1ω1nnCo2ω2k节圆：节点C在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。（轮1的节圆是以O1为圆心，O1C为半径的圆。）设节圆半径二、共轭齿廓、共轭曲线三、齿廓曲线的选择1.满足定传动比的要求；2.考虑设计、制造等方面。通常采用渐开线、摆线、变态摆线.凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓，共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线节点4-3渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性1.―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹2.渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆纯滚动时，B

4、为瞬心，速度沿t-t线，是渐开线的切线，故BK为法线③B点为曲率中心，BK为曲率半径。渐开线起始点A处曲率半径为0。可以证明BK－发生线，①AB=BK;tt发生线BK基圆OArkθk基圆－rbθk－AK段的展角－渐开线渐开线rbOABkA1B1o1θkK⑤渐开线形状取决于基圆。⑥基圆内无渐开线。当rb→∞，变成直线。rkθkαkαkvk④离中心越远，渐开线上的压力角越大。rb定义：啮合时K点正压力方向与速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk。rb＝rkcosαkB3o3θkA2B2o2顺口溜：弧长等于发生

5、线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线。4-3渐开线齿廓ω2O2rb2O1ω1N2N1二、渐开线齿廓的啮合特性要使两齿轮作定传动比传动，则两轮的齿廓无论在任何位置接触，过接触点所作公法线必须与两轮的连心线交于一个定点。①两齿廓在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2，即基圆的切线----定直线。i12=ω1/ω2=O2P/O1P=const②两轮中心连线也为定直线，故交点P必为定点。在位置K’时同样有此结论。C1C2KPK’1.渐开线齿廓满足定传动比要求工程意义：i12为常数可减少因速度变化所

6、产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮使用寿命，提高机器工作精度。4-3渐开线齿廓四线合一2.齿廓间正压力方向不变①N1N2是啮合点的轨迹，称为啮合线。ω2O2rb2O1ω1N2N1E1E2KCK’α’②啮合线与节圆公切线之间的夹角α’，称为啮合角。③实际上，α’就是节圆上的压力角。4-3渐开线齿廓rb1α’α’由渐开线的性质可知：啮合线又是接触点的法线，正压力总是沿法线方向，故正压力方向不变。该特性对传动的平稳性有利。3.运动可分性△O1N1P≌△O2N2P由于上述特性，工程上广泛采用渐开线齿廓曲线。实际安

7、装中心距略有变化时，不影响i12，这一特性称为运动可分性，对加工和装配很有利。故传动比又可写成：i12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1－－基圆半径之反比。基圆半径是定值rb1ω2O2rb2O1ω1N2N1PC1C2K4-3渐开线齿廓4-4齿轮各部分名称及渐开开标准齿轮的基本尺寸分度圆就是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。rb1r1O1ω1rb1r1O1ω1rb1r1O1ω1pb2pb2pb2pb1pb1pb2pb1=pb2pb1pb1不能正确啮合!不能正确啮合!能正确啮合!rb2

8、r2O2ω2rb2r2O2ω2rb2r2O2ω2一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线N1N2上。渐开线齿廓能满足齿廓啮合基本定律，那么，是否任意两个渐开线齿轮都能组成一对齿轮传动呢？m1m2外观齿1比齿2大PN1N2B2B1B1PN1N2B2PN1N2B1B24-5渐开线标准齿轮的啮合一、正确啮合条件两齿轮的正确啮合条件为：即：两轮的模数和压力角必须分别相等。常数4-