齿轮机构及其设计ppt培训课件

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1、第十章齿轮机构及其设计(GearMechanismsanditsDesign)徐州工程学院齿轮机构及其设计一齿轮机构的应用和分类二齿轮的齿廓曲线三渐开线的形成及其特性四渐开线齿廓的啮合特性六渐开线直齿圆柱齿轮任意圆上的齿厚五渐开线齿轮各部分的名称和尺寸七渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动八渐开线齿轮的切制九变位齿轮概述十一斜齿圆柱齿轮传动十二交错轴斜齿轮传动十三蜗杆传动十四圆锥齿轮传动传动十五其它曲线齿廓的齿轮传动简介十变位齿轮传动§10—1齿轮机构的应用和分类1、功用：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。一、齿轮机构的应用2

2、、优点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。3、缺点：加工成本高、不适宜远距离传动。平面齿轮传动（轴线平行）外齿轮传动内齿轮传动齿轮齿条直齿斜齿人字齿圆柱齿轮非圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）按相对运动分按齿廓曲线分直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交错蜗轮蜗杆传动交错轴斜齿轮准双曲面齿轮渐开线齿轮摆线齿轮圆弧齿轮按速度高低分:按传动比分:按封闭形式分：齿轮传动的类型高速、中速、低速齿轮传动。定传动比、变传动比齿轮传动。开式齿轮传动、闭式齿轮

3、传动。球齿轮抛物线齿轮二、分类准双曲面齿轮曲线齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮2ω21ω1非圆齿轮共轭齿廓：一对能实现预定传动比(i12=ω1/ω2)规律的啮合齿廓。§10—2齿轮的齿廓曲线1、齿廓啮合基本定律一对齿廓在K点接触时，速度不相等：i12=ω1/ω2＝O2P/O1P齿廓啮合基本定律:互相啮合的一对齿轮在任一位置啮合时的传动比，都与连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点的公法线所分成的两线段成反比。vk2vk1如果要求传动比为常数，则O2P/O1P为常数，P必为一个定点。两节线为节圆，相切于P点，两节圆作纯滚动。分点P称为节点。P点分别在与两齿轮固定的平面

4、内的轨迹称为节线。显然一对齿轮的啮合相当于两齿轮的节线在作纯滚动。o2ω2o1ω1nnttP但法向速度应相等:vkn1=vkn2根据三心定律，P点为相对瞬心：k如果传动比不恒定，则O2P/O1P为不是常数，节线为非圆曲线。vk1≠vk2——应用最广渐开线2、齿廓曲线的选择渐开线具有很好的传动性能，而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。摆线变态摆线圆弧抛物线rb§10—3渐开线的形成及其特性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2、渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆③B点为曲率中心，BK为曲率半径。④渐开线形状取决于基圆

5、⑤基圆内无渐开线。BK－发生线，①AB=BK;渐开线起始点A处曲率半径为0。tt发生线Bk基圆OArkθk基圆－rbθk－AK段的展角A1B1o1θkKB3o3θkA2B2o2渐开线⑥同一基圆上任意两条渐开线公法线处处相等。当rb→∞，变成直线。rbO⑥同一基圆上任意两条渐开线的公法线处处相等。ACBC’由性质①和②有：两条反向渐开线：两条同向渐开线：B1E1=A1E1－A1B1B2E2=A2E2－A2B2B1E1=B2E2∴A1B1=A2B2A1E1=A2E2AB=AN1+N1B=A1N1+N1B1=A1B1AB=AN2+N2B=A2N2+N2B2=

6、A2B2A1B1N1A2B2N2E2EE1C”3、渐开线方程式tgαk=BK/rbθk=tgαk-αk上式称为渐开线函数，用invαk表示：θk＝invαk直角坐标方程：x=OC-DBy=BC+DKrkθkrbαk=rbsinu极坐标方程：=rbcosu=rb(θk+αk)/rb式中u称为滚动角:u=θk+αkαkvk压力角：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。αk=∠BOKBAK(x,y)yxrbOCuuDurb＝rkcosαk＝tgαk-αk-rbucosu+rbusinu=AB/rb)OABkω1ω2O2rb1rb2

7、§10—4渐开线齿廓的啮合特性1、渐开线齿廓能保证定传动比传动N2N1K’PC1两齿廓在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2，是基圆的切线，为定直线。i12=ω1/ω2=O2P/O1P=const工程意义：i12为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮的使用寿命，提高机器的工作精度。2、齿廓间正压力方向不变N1N2是啮合点的轨迹，称为啮合线该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。C2两轮中心连线也为定直线，故交点P必为定点。K3、运动可分性△O1N1P≌△O2N2P由于上述特性

8、，工程上广泛采用渐开线作为齿轮的齿廓曲线。实际安装中心距略有变化时，不影响i12，这一特性称为