机械设计基础ppt课件 第9章.ppt

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1、第九章齿轮传动第9章齿轮传动齿轮传动的特点及类型9.1齿廓啮合基本定律9.2渐开线齿廓9.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸计算9.4标准直齿圆柱齿轮的公法线长度及弦齿厚9.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动9.6渐开线齿轮的切齿原理及根切现象9.7齿轮传动的失效形式与设计准则9.8齿轮常用材料及热处理9.9标准直齿圆柱齿轮传动的设计9.10斜齿圆柱齿轮传动9.11直齿锥齿轮传动9.12齿轮的结构设计及润滑9.139.1齿轮传动的特点及类型9.1.1齿轮传动的特点9.1.2齿轮传动的类型（1）结构紧凑，比带、链传动所需空间尺寸小。适用的圆周速度和功率范围较广

2、等。（2）瞬时传动比恒定不变。传动比稳定往往是对传动性能基本要求。齿轮传动获广泛应用，正是其具有这一特点。（3）寿命长，工作可靠性高。设计制造正确合理、使用维护良好齿轮传动，工作十分可靠。9.1.1齿轮传动的特点（4）机械效率高。常用机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%～99%，这对大功率传动有很大经济意义。（5）不适宜于远距离两轴之间的传动。（6）要求较高的制造和安装精度，成本较高低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动。（1）从齿面硬度和制造工艺来分，可把钢制齿轮分为软齿面（齿面硬度HBS≤350）和硬齿面（齿面硬度HBS>350）两类。（2）齿轮传

3、动的类型较多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。9.1.2齿轮传动的类型（3）按照轮齿齿廓曲线的不同可为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。本章主要讨论制造、安装方便、应用最广的渐开线齿轮。（4）按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式、半开式齿轮传动和闭式齿轮传动。9.1.2齿轮传动的类型9.2齿廓啮合基本定律9.2.1齿廓啮合基本定律9.2.2节点与节圆9.2.1齿廓啮合基本定律齿轮传动是一种啮合传动。工作时，齿轮1以角速度ω1绕O1轴转动，齿轮2以角速度ω2绕O2轴转动，两齿廓在K点接触。过点K作两齿廓的

4、公法线n-n，为保证两齿轮正常连续传动，该对齿廓沿接触点公法线方向不能有相对运动，否则，必然导致两齿廓相互分离或互相嵌入，引起传动中断或齿廓干涉，而不能达到正常传动的目的。任意齿廓的一对齿轮啮合时，其瞬时传动比等于齿廓接触点公法线将其中心距离分成两段长度的反比，这就是齿廓啮合基本定律。图9-1齿廓啮合基本定律9.2.2节点与节圆齿廓啮合基本定律实质上反映了齿廓曲线形状与两轮传动比的关系。上述过两齿廓接触点所作的齿廓公法线n-n与两轮连心线O1O2的交点P称为节点。对于定传动比的圆形齿轮机构，由于两齿轮在传动过程中，轮心O1、O2均为定点，则O1P与O2P必为定长，故

5、P必必为一定点。定点P在两轮动平面上的轨迹为两个圆，此两圆称为节圆。两节圆切于P点，P点又是两轮的瞬心点，故两齿轮的啮合传动可视为两轮的节圆作纯滚动。对于变传动比齿轮机构，由于节点P不再是一个固定点，而是按相应的运动规律在连心线上移动，故P点在两轮动平面上的轨迹不是两个圆，而是两条封闭的曲线，也称节线，如椭圆齿轮机构中的两个椭圆。9.3渐开线齿廓9.3.1渐开线的形成与特性9.3.2渐开线方程1.渐开线的形成―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹即为渐开线。其中BK为渐开线的发生线，rb为基圆半径，如图9-2所示。9.3.1渐开线的形成与特性图9-2渐开线的形

6、成（1）B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。（2）基圆内无渐开线。（3）发生线滚过基圆的长度等于基圆上被滚过的弧长，即AB=BK。（4）渐开线上任意点的法线切于基圆。2.渐开线的特性（5）渐开线形状取决于基圆。基圆越大，渐开线越平缓，当rb→∞，渐开线变成直线，齿轮变为齿条。（6）同一基圆上任意两条渐开线公法线处处相等，即A1B1=A2B2，B1E1=B2E2。9.3.2渐开线方程渐开线的极坐标方程为：9.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸计算9.4.1直齿圆柱齿轮的主要参数9.4.2直齿圆柱齿轮基本尺寸的计算（1）分度圆。分度圆是设

7、计、制造齿轮时计算各部分尺寸的基准圆，它位于齿顶圆和齿根圆之间，其直径用d表示。（2）齿顶圆。通过轮齿顶部的圆，其直径用da表示。（3）齿根圆。通过轮齿根部的圆，其直径用df表示。9.4.1直齿圆柱齿轮的主要参数（4）齿高。分度圆至齿顶圆之间的径向距离，称为齿顶高，以ha表示；分度圆至齿根圆之间的径向距离，称为齿根高，以hf表示齿顶高与齿根高之和即为齿高，以h表示，h=ha+hf。（5）齿距与齿厚。分度圆上相邻两齿对应两点间的弧长，称为齿距（6）节点。两圆柱齿轮啮合时，位于连心线O1O2上的两齿廓接触点P称为节点。（7）节圆。分别以O1、O2为圆心，O1P、O2