齿轮机构及其设计

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1、第五章齿轮机构及其设计齿轮机构是在各种机构（连杆、凸轮等）中应用最为广泛的一种传动机构。齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一类传动，形式很多。它的先进与否可以衡量一个国家的工业水平。§5-1渐开线标准齿轮的基本知识一.概述：1.齿轮传动的优缺点及应用：（1）优点：A瞬时传动比恒定B传递功率范围大C结构紧凑D效率高(99%)E寿命长（2）缺点：A精度要求高B 短距离传动C造价高2.分类:外啮合直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动内啮合直齿圆柱齿轮传动齿轮与齿条传动平面齿轮机构外啮合斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱

2、齿轮传动内啮合斜齿圆柱齿轮传动斜齿轮与斜齿条传动齿轮机构人字齿轮传动圆锥齿轮传动：直齿、斜齿、曲线齿空间齿轮机构交错轴斜齿圆柱齿轮传动（螺旋齿轮传动）蜗杆传动齿轮机构第五章—30齿轮传动齿轮传动（圆周速度）3.轮传动的最基本的要求是：瞬时角速度比（或瞬时传动比）必须恒定不变。即推导表明：渐开线、摆线、变态摆线齿廓能够满足此要求。4.齿廓啮合基本定律：要使两轮的传动比i为某一给定值，则必须在任一时刻使两齿廓接触点的公法线分连心线O1O2所得的两线段O1P、O2P给定的传动比成反比。∴O1O2固定，P

3、要固定。5.节点和节圆：节点第五章—30节圆节圆半径相当于：两轮节圆纯滚动。二.渐开线的形成及其特性：(一)形成：1、绳子缠绕在圆柱上拉紧放开。2、一直线BK沿一圆周作纯滚动；直线上任一点K的轨迹AK圆的渐开线：AK、跷跷板游戏渐开线的基圆：rb渐开线的发生线：渐开线AK段的展角：（二）渐开线的特性：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，2）渐开线上任意点的法线恒与基圆相切。3）发生线与基圆的切点B也就是渐开线在点K的曲率中心，而线段是渐开线的曲率半径。渐开线愈接近其基圆部分，其

4、曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为0。第五章—304)渐开线的形状取决于基圆的大小，（在相同展角处，基圆的大小不同，其渐开线的曲率半径也不同）。基圆半径愈大，其渐开线的曲率半径也愈大，当基圆半径为无穷大时，其渐开线就变成一条直线，故齿条的齿廓曲线为直线的渐开线。5）基圆内无渐开线。三.渐开线齿廓的压力角及渐开线的方程式：1.渐开线齿廓的压力角定义：当一对渐开线齿廓在K点互相啮合时，齿廓在K点所受正压力的方向与K点速度方向线之间所夹得锐角，成为渐开线齿廓的压力角。（）如图：结论:(1)渐开线齿廓上各

5、点的压力角不相等(随k点而变)，k离基圆越近,k离基圆越远(.(2)在基圆上(rb=rk),.§5-3渐开线标准齿轮传动各部分名称和尺寸(渐开线标准直齿轮的各部分名称、符号及其基本尺寸)P147为了进一步研究齿轮的传动和设计中的问题,必须先要熟悉齿轮各部分的名称、符号及其几何尺寸的计算。1.外齿轮的十一个名称:第五章—30齿轮共有五个圆(基圆、节圆、齿顶圆、齿根圆、分度圆).1>齿顶圆:Diameter--dRadius--r2>齿根圆:Diameter--dRadius--r3>齿厚:沿某一圆周

6、上所量得的轮齿弧线厚度称为该圆周上的齿厚.s不同圆周上的齿厚不同4>齿槽宽:(齿间)在基圆圆周上所量得的相邻两轮齿间的齿槽弧线宽度,称为该圆周上的齿槽宽.5>齿距(周节):沿某一圆周所量得的相邻两齿上同侧齿廓之间的弧线距离称为该圆上的齿距:p同一圆周上:注:1.在同一圆周上齿距等于齿槽宽之和2.Pa>Pf6>分度圆:为了便于齿廓各部分尺寸的计算,在齿轮上选择一个圆作为计算的基准,该圆称为齿轮的分度圆.(标准齿轮分度圆于节圆重合且s=e)Radius=rDiameter=d分度圆上的符号:(1)直径

7、半径齿距齿厚齿槽宽drpse齿距7>齿顶高:ha─介于分度圆于齿顶圆之间的轮齿部分称为齿顶,齿顶的径向高度称为齿顶高.8>齿根高:hf─结余分度圆与齿根圆之间的轮齿部分称为齿根，齿根的径向高度称为齿根高.第五章—309>齿全高(全齿高/齿高):h─齿顶圆于齿根圆之间的径向距离,即齿顶高于齿根高之和称为齿高.h=ha+hf10>齿宽:b─齿轮轮齿的齿向长度称为齿宽.11>齿轮宽:B(b≥B)齿轮的轴向宽度称为齿槽宽.2.基本参数(z,m,α)1>齿数:在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数.2>模数:分

8、度圆周长设则(设计、制造、检验)3>分度圆上的压力角(简称为压力角):已标准化.有时.重新定义分度圆:齿轮上压力角和模数均为标注值的圆称为分度圆.注:1.唯一性:任意一个齿轮有且仅有一个分度圆.2.对于一对标准齿轮,当正确安装时,二轮(主、从)分度圆与节圆是重合的,且每一个齿轮的.3.各部分尺寸的计算公式(十三个)齿轮各部分尺寸均以齿轮的基本参数来表示.基本参数:(1)分度圆直径:(2)齿顶高:，(GB)(3)齿根高:，(4)齿全高:(5)齿顶圆直径:(6)齿根圆直径:(7)基圆直