《齿轮机械原理》大全

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1、第五章齿轮机构§5—1概述§5—2齿廓啮合基本定律§5—3渐开线齿廓§5—4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸§5—5标准直齿圆柱齿轮的啮合传动§5—6渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法§5—8平行轴斜齿圆柱齿轮机构§5—7变位齿轮概述§5—9圆锥齿轮机构§5—10蜗杆机构§5—1概述一、特点和类型齿轮传动用来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，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：（1）传递动力大、效率高；（2）寿命长，工作平稳，可靠

2、性高；（3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。齿轮传动与带传动相比主要缺点有：（1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；（2）不宜作远距离传动。(3)无过载保护(4)需专门加工设备1.按两轴位置直齿圆柱齿轮机构（轮齿与轴平行）斜齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴不平行）人字齿轮传动（轮齿成人字形）传递相交轴运动（锥齿轮机构）传递交错轴运动直齿斜齿曲线齿交错轴斜齿轮蜗轮蜗杆准双曲面齿轮类型空间齿轮机构齿轮机构平面齿轮机构(圆柱齿轮机构)外啮合内啮合齿轮齿条外啮合内啮合齿轮齿条外啮合直齿圆柱齿轮机构内啮合直齿圆柱齿轮机构齿轮齿条机构（直齿条）外啮合斜

3、齿圆柱齿轮机构人字齿轮机构齿轮齿条机构（斜齿条）直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构螺旋齿轮机构（交错轴斜齿轮机构）蜗杆机构准双曲面齿轮机构2、按工作条件3、按齿形渐开线——常用摆线——计时仪器圆弧——承载能力较强开式—适于低速及不重要的场合半开式—农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩闭式—润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中4.按使用情况分：动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。5.按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）

4、二.对齿轮传动的基本要求：1.传动准确平稳：齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这与齿轮的齿廓形状、制造和安装精度有关。2.承载能力强齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。§5—2齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律P接触点K；公法线N1-N2，相对瞬心P两轮的传动比（角速度之比）：一对齿廓的角速度之比等于两轮连心线被啮合点处的公法线所分两线段的反比节圆半径要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不论

5、两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线交与一定点。节点：P节圆：节点P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。（轮1的节圆是以O1为圆心，O1P为节圆的半径。）另vk1与vk2在公切线tt的分量不等（除节点P之外），差值即为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）通常采用共轭齿廓，共轭曲线齿廓曲线的选择1.满足定传动比的要求；2.考虑设计、制造等方面。凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓，共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线渐开线——常用摆线——计时仪器圆弧——承载能力较强KNA当一直线沿半径为rb的圆作纯滚动时，该直线上任一点K的轨迹称

6、为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，直线x-x称为渐开线的发生线，角θK称为渐开线AK段的展角。rb发生线渐开线基圆Kθ§5-3渐开线与渐开线齿廓啮合传动的特点一、渐开线的形成及其特性1.渐开线的形成2.渐开线的性质2)渐开线上任一点的法线切于基圆。4)基圆以内没有渐开线。rbKNA渐开线发生线KθO1)发生线在基圆上滚过的线段长度KN等于基圆上被滚过的圆弧长度AN，即KN=AN。3)切点N为渐开线上在点K处的曲率中心，NK为K点处的曲率半径。5)渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。∞NA∞rb2N1N2A1A2O2O1rb1θ12θK1K2其中：q1=

7、q2AK1K2B6)同一基圆上任意两条渐开线间的法向距离相等。a.异侧N1N2A1B1A2B2异侧A1B1=A1N1+N1B1N1B=A1B1=A2B2AN1=AB==+A2B2=A2N2+N2B2N2B=AN2=AB==+所以AK1K2B同侧b.同侧N1N2A1B1A2B2A1B1=A1N1-N1B1N1B=A1B1=A2B2AN1=AB==-A2B2=A2N2-N2B2N2B=AN2=AB==-所以3、渐开线方程式如图所示，基圆上的A点是渐开线的起始点，K点是渐开线上任意一点， 则ok即为渐开线在K点的向径rK，∠AOK即为渐开线在K点的极角θK。在

8、图所示的直角三角形ONK中，因为∠KON=αK，所以有由此可得又有由式中θK方程