《齿轮传动上》PPT课件

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1、第九章齿轮传动齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动形式。可用于传递任意两轴间的运动和动力。其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上。一、齿轮传动的组成齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮、机架组成。二、工作原理主、从动轮轮齿直接接触（啮合），通过啮合处法向反力来推动从动轮转动，从而传递运动和动力。一、齿轮传动的特点第一节齿轮传动的特点和基本类型1.优点（1）传递动力大、效率高；（2）能保证恒定的传动比，传递运动准确可靠；（3）工作平稳，可靠性高，寿命长；（4）能传递任意夹角两轴间的运动；（5）结构紧凑，外廓尺寸小。2.缺点（2

2、）精度低时，振动、噪音大；（3）不适于中心距大的场合。（1）制造成本大，需专用机床和设备；二、齿轮传动的类型1.按两轴线位置分平行轴齿轮传动(圆柱齿轮传动)相交轴齿轮传动（圆锥齿轮传动）交错轴齿轮传动2.按啮合方式分外啮合齿轮内啮合齿轮齿条机构：两轮转向相反：两轮转向相同3.按轮齿形状分人字齿轮直齿轮斜齿轮4.按工作条件分开式传动：润滑条件差，易磨损；半开式传动：装有简单的防护罩，但仍不能严密防止杂物侵入；闭式传动：齿轮等全封闭于箱体内，润滑良好，使用广泛。5.按齿面硬度分软齿面：HB≤350；硬齿面：HB＞350。三、基本要求1.传动平稳：就是要求齿轮在传动中瞬时传动比

3、不变，噪音、冲击和振动小。2.承载能力高：就是要求齿轮有足够的承载能力，能传递较大的动力．必须采用合理的齿轮轮廓曲线，可以论证，齿轮轮廓曲线采用渐开线、摆线和圆弧时，能使瞬时传动比恒定。要求齿轮具有足够的抵抗破坏的能力一、渐开线形成当一直线沿固定圆作纯滚动时，该直线上任一点K的轨迹就是该圆的渐开线。该圆称作基圆，直线ＮK称作发生线。形成演示第二节渐开线齿廓F压力角aKaKqKKVKrKrb二、渐开线的性质１.发生线沿基圆滚过的线段长度ＮK等于基圆上被滚过的相应弧长ＮA。形成演示２.渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。因为当发生线在基圆上作纯滚动时，Ｎ点为渐开线上K点的曲率

4、中心，ＮK为其曲率半径和K点的法线。4.渐开线的形状只取决于基圆大小。5.基圆内无渐开线。发生线基圆基圆半径rbNA３.渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。，齿廓上各点压力角是变化的。k点离圆心越远，压力角越大。三、渐开线齿廓的啮合特性1.过啮合点的公法线、基圆的公切线、啮合线和压力作用线四线合一C过接触点K（啮合点）作两齿廓的公法线N1N2。由于渐开线上任意一点法线必然与基圆相切，所以两齿廓的公法线N1N2就是两基圆的内公切线。因两基圆为固定圆，故两基圆的内公切线N1N2为固定直线，即两齿廓的公法线亦为固定直线由于两齿廓的公法线始终过啮合点

5、K，故两齿廓的公法线就是啮合点K的运动轨迹，即啮合线。不计摩擦，压力沿公法线，故两齿廓的公法线就是压力线。2.传动比恒定C过啮合点K作两齿廓的公法线N1N2与两轮中心线的连线交点C，称为节点。以轮心O1、O2为圆心,以O1Ｃ、O2P为半径的圆称为节圆，其半径称为节圆半径r1/、r2/。在Ｃ点处两轮的线速度相等，即：传动比:i12=——=——w1w2O1ＣO２Ｃ∽渐开线齿轮的传动比取决于两轮基圆半径,且成反比。当齿轮制造后，rb1、rb2已确定，故瞬时传动比不变，为常数。值得注意的是：节圆的大小与两齿轮的安装位置有关。3.中心距可分性：由于渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径

6、的反比，为一常数。安装时若中心距略有变化并不会改变传动比大小，此特性称为中心距可分性。4.啮合角不变啮合线与两节圆公切线所夹的锐角称为啮合角，用α’表示。显然，齿轮传动啮合角不变，正压力的大小也不变。因此，传动过程比较平稳。C第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线齿轮的每个轮齿两侧齿廓都是由形状相同而方向相反的渐开线曲面组成。一、齿轮各部分名称齿顶圆齿根圆分度圆齿顶高齿根高齿宽齿距齿厚齿槽宽全齿高二、齿轮基本参数1.齿数齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数,用z表示。2.模数m分度圆周长Zp=πd则d=pz则；d=mz模数单位为mm，标准模数表。它是确定齿轮尺寸的重要参数，模数越大，

7、轮齿尺寸越大，强度越高。为了便于计算、制造和检验，而人为地把p/p的比值规定为一个有理数列，称为模数m。一对相互啮合的齿轮,其模数必须相等.齿顶高：ha=ha*m（ha*—齿顶高系数）４.齿顶高系数、顶隙系数３.分度圆压力角渐开线齿廓在分度圆处的压力角，用表示。我国规定标准压力角为＝20０所以，分度圆压力角α是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数我国标准规定：正常齿制ha*=1，c*=0.25；短齿制ha*=0.8，c*=0.3齿根高：hf=(ha*+c*)m（c*—顶隙系数）全齿高：h=ha+hf=(2ha*+c*)m分度圆