第十章 齿轮机构及其设计ppt课件.ppt

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1、第十章齿轮机构及其设计§10-1齿轮机构的应用及分类齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构，可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平稳、机械效率高、寿命长、工作安全可靠。CNC机的零件处理设备自动化包装机器标签印刷机自动化生产线的组件自动化电子元件组合机变速装置汽车后桥光驱及办公机械仪表各种车辆的驱动系统结构特点：几何体外（或内）均匀分布有大小一样的轮齿。作用：传递空间任意两轴（平行、相交、交错）的旋转运动，或将转动转换为移动。优点：传动比准确、传动平稳；圆周速度大，高达300m/s；传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦；效率高(

2、→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠；可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。缺点：要求较高的制造和安装精度；加工成本高；不适宜远距离传动。一、根据其传动比（i12=ω1/ω2）是否恒定分（1）定传动比（i12=常数）传动的齿轮机构——圆形齿轮机构。（2）变传动比（i12按一定的规律变化）传动的齿轮机构——非圆形齿轮机构。齿轮机构的分类二、在定传动比中两啮合齿轮的相对运动是平面运动还是空间运动分1）直齿圆柱齿轮：外啮合齿轮传动：齿轮与齿条传动：1.平面齿轮机构（圆柱齿轮传动）内啮合齿轮传动：2）斜齿圆柱齿轮传动：3）人字齿轮传动：2.空间齿轮机构1

3、）圆锥齿轮传动（伞齿轮传动）：2）交错轴斜齿轮传动：3）蜗杆传动：齿轮传动的类型按相对运动分平面齿轮传动（轴线平行）空间齿轮传动（轴线不平行）圆柱齿轮非圆柱齿轮外齿轮传动内齿轮传动齿轮齿条传动两轴相交两轴交错圆锥齿轮球齿轮直齿斜齿曲线齿蜗轮蜗杆传动交错轴斜齿轮准双曲面齿轮按齿廓曲线分渐开线齿轮(1765年)摆线齿轮(1650年)圆弧齿轮(1950年)抛物线齿轮(近年)按传动比分:定传动比、变传动比齿轮传动。直齿斜齿人字齿§10-2齿轮的齿廓曲线一．齿廓啮合的基本定律上式表明:互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在

4、接触点处的公法线所分成的两段成反比。这一定律称为齿廓啮合的基本定律。瞬心点：PvP1=vP21）.要使两齿轮作定传动比传动，则两齿廓必须满足的条件是：不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一定点P。节线P——啮合节点（简称节点）。O1、O2圆——节圆（作纯滚动）。2）.要使两齿轮作变传动比传动，则P应变化。二.齿廓曲线的选择定传动齿轮常用齿廓曲线：1）渐开线——传动性能较好；便于制造、安装、测量和互换使用；2）摆线、变态摆线；3）圆弧；4）抛物线等选择原则：1）满足传动比要求；2）综合考虑设计、制造、安装和使用等

5、方面因素。共轭齿廓——能实现预定的传动比规律的一对相互接触的齿廓。一．渐开线的形成及其特性1）基圆：半径用rb表示2）发生线§10-4渐开线齿廓的啮合特点1.渐开线的形成当一直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，该直线上任一点K的轨迹就是该圆的渐开线。kkkttrkrbOKAB2．渐开线的特性曲率半径K——K=BK展角K(generatingangle)向径rK——rK=OK压力角k2）渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。3）切点B是点K的曲率中心，而线段BK是渐开线在点K的曲率半径。4）渐开线的形状取决于基圆大小。基圆半径愈大，渐开线越平

6、缓。rb渐开线直线齿条A1B1o1θkKB3o3θkA2B2o25）基圆内没有渐开线。6）同一基圆上的任意两条渐开线沿公法线方向的对应点之间的距离处处相等。二．渐开线方程式2、渐开线的极坐标参数方程为：三、渐开线齿廓的啮合特点1．渐开线齿廓能保证定传动比传动2．渐开线齿廓间的正压力方向不变啮合线——齿轮传动时其齿廓啮合点的轨迹称为啮合线。ΔO1N1P~ΔO2N2P3．渐开线齿廓传动具有可分性故i12=ω1/ω2=rb2/rb1§10-4渐开线标准齿轮各部分名称和尺寸pnrhahfhBpseeirfrbO一.外齿轮(externalgear）1

7、.各部分名称和符号rasipb齿顶圆(addendumcircle)da、ra齿根圆(dedendumcircle)df、rf齿厚(tooththickness)si齿槽宽(spacewidth)ei齿距(周节)(circularpitch)pi=si+ei法向齿距(周节)——pn=pb分度圆——规定的计算基准圆，e=s表示符号：d、r、s、e，p=s+e齿顶高(addendum)ha齿根高(dedendum)hf齿全高(wholedepth)h=ha+hf齿宽(wholewidth)B1）齿数：用z表示。2.基本参数（5个）2）模数：用m表示。任意

8、圆周长=zpi=πdi3）分度圆压力角：用α表示。=204）齿顶高系数：用ha表示。5）顶隙系数：用c