机械原理齿轮机构

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1、◆齿轮机构的应用及其分类◆渐开线齿廓及其传动特点◆渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸◆渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动本章教学内容第十章齿轮机构及其设计◆斜齿圆柱齿轮传动◆蜗杆传动◆圆锥齿轮传动◆渐开线直齿圆柱齿轮的变位修正使学生对齿轮传动的啮合原理有所了解，并能熟练掌握齿轮的基本参数和几何尺寸的计算方法。本章教学目的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。§10-1齿轮机构的应用及分类二、特点可用来传递空间任意两轴之间的运动和动力传动比准确、平稳结构紧凑，适用圆周速度和功率范围广机械效率高使用寿命长，工作安全可靠1.变传动比传动的齿轮机构一、根

2、据一对齿轮在啮合过程中传动比是否恒定可将齿轮机构分为两大类：这种齿轮机构一般是非圆形的，所以又称为非圆齿轮机构。2.定传动比传动齿轮机构这种齿轮机构中的齿轮都是圆形的，所以又称为圆形齿轮机构。二、圆形齿轮机构的类型1.平面齿轮机构外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动二、圆形齿轮机构的类型（续）齿轮齿条传动二、圆形齿轮机构的类型（续）斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动二、圆形齿轮机构的类型（续）二、圆形齿轮机构的类型（续）2.空间齿轮机构锥齿轮传动二、圆形齿轮机构的类型（续）交错轴斜齿轮传动二、圆形齿轮机构的类型（续）蜗杆传动§10-2齿廓啮合基本定律一、共轭齿廓如果两轮的转动能实现预定的传动比，则两轮相互接

3、触传动的一对齿廓称为共轭齿廓。二、齿廓啮合的基本要求uK2K1.n=0n----两齿廓接触点的公法矢nK2K1----两齿廓接触点间的相对速度齿廓啮合的基本方程式三、齿廓啮合基本定律对齿廓曲线的要求：直观上——不卡不离几何学上——处处相切接触运动学上——法线上没有相对运动根据三心定理，二齿轮啮合之速度瞬心Ｐ齿廓啮合基本定律：互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合点的公法线所分两线段成反比12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K12.定传动比条件四、相关基本概念要使两齿轮作定传动比传动，则其齿廓曲线必须满足:不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两

4、齿轮的连心线相交于一固定点P。1.啮合节点（节点）指过两齿廓接触点所作的齿廓公法线nn与两轮连心线O1O2的交点.即两齿轮的相对瞬心3.节圆四、相关基本概念（续）以O1、O2为圆心,以O1P、O2P为半径的圆。两齿轮的啮合传动相当于两节圆作无滑动的纯滚动。在P点处两轮的线速度相等，即：齿轮的相对瞬心线4.节线指实现变传动比传动的两齿轮的相对瞬心线，为某种非圆曲线。三、齿廓曲线的确定能满足定传动比(或某种变传动比规律)要求的齿廓曲线，理论上有无穷多个理论上无穷多共轭曲线：能满足定传动比(或某种变传动比规律)要求的齿廓曲线实际选用,须考虑设计、制造、安装、使用等因素常用:渐开线、摆线、变态摆线、圆

5、弧线、抛物线等本章主要研究渐开线齿廓的齿轮12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1节圆节圆一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线渐开线发生线基圆F向径压力角aKaKqKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆§10-3渐开线齿廓的啮合特点二、渐开线的性质展角渐开线的性质1）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度，即：AB=BK2）渐开线上任意点的法线必切于基圆。3）渐开线距基圆越远的部分，曲率半径愈大，反之亦然。4）基圆内无渐开线。渐开线的性质(续)5)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，渐开线越

6、平展（综合曲率半径越大）直线也是渐开线C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K推论同一基圆上渐开线形状相同同一基圆所生成的同向渐开线为法向等距曲线两反向渐开线公法线处处相等(等于两渐开线间的基圆弧长)C2AC1BC3A1B1A2B2N1N2K1K2？？OK二、渐开线方程2.渐开线函数由渐开线性质，有：rb(ak+qk)=AB=BK=rbtgakqk=tgak-akqk就是压力角ak的渐开线函数，用invak来表示。AB=BK指K点所受正压力的方向(渐开线法线方向)与K点速度方向线之间所夹的锐角。1.压力角ak二、渐开线方程（续）3.渐开线的极坐标参数方程rk=rb/

7、cosakqk=invak=tgak-ak4.渐开线的直角坐标方程三、渐开线齿廓传动的特点1.传动比恒定不变N1N2必同时与两轮的基圆相切，且为其内公切线。过K作两齿廓的公法线N1N2N1N2与O1O2的交点P为一定点。渐开线性质三、渐开线齿廓传动的特点（续）渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。2.渐开线齿轮传动的啮合线和啮合角啮合线：是指两齿轮啮合点的轨迹。理论啮合线极限啮合点：N1