《齿轮机构新》PPT课件

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1、第九章齿轮机构及其设计§９—1齿轮机构的应用与分类一、特点和类型齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，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，可达105KW；（2）效率高，可达99%；（3）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年；（4）速度高，圆周速度可达到300m/s；（5）齿轮直径可从不到1mm到150m以上；（6）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

2、门加工设备。齿轮传动类型按两轴位置分直齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴平行）斜齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴不平行）外啮合内啮合齿轮齿条外啮合内啮合齿轮齿条人字齿轮传动（轮齿成人字形）空间齿轮运动传递相交轴运动（锥齿轮传动）传递交错轴运动直齿斜齿曲线齿交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动准双曲面齿轮传动平面齿轮传动(圆柱齿轮传动)1外啮合直齿轮内啮合直齿轮直齿条外啮合斜齿轮人字齿轮斜齿条直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮交错轴斜齿螺旋齿轮蜗杆传动准双曲面齿轮按工作条件按齿形渐开线——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

3、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。软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）23按使用情况按齿面硬度45二.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。这于齿轮的齿廓形状、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

4、工艺因素有关。§9—2齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律传动比：节圆半径：齿廓啮合基本定律:（轮齿齿廓正确啮合的条件）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P——齿廓啮合基本定律节点：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）中心距：传动比：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

5、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——承载能力较强一、渐开线的形成及特性渐开线齿廓形成AK——渐开线；基圆：rb；n-n：发生线§9—3渐开线齿廓1nn渐开线的性质（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。（2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开线上某点的法线。（3）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。（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。（5）基圆内无渐开线。2二.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律常数1.

6、中心距可分性上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。2.齿廓啮合线，压力作用线方向不变,传动平稳。啮合线：N1N2啮合点的轨迹3.五线全一性:啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线，力的作用线五线重合。啮合角：过节点C作两节圆的公切线tt，它与啮合线N1N2的夹角α’（两基圆内公切线即啮合线为固定直线，所以α’=C）因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。4.渐开线齿廓能保证定传动比传动三.渐开线齿廓啮合的特点一、渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称及主要参数齿轮各部分名称和尺寸齿数——Z(1)、基圆db(rb)(2)、齿顶圆da(ra)(3)、

7、齿根圆df(rf)(4)、分度圆d(r)测量基准(5)、在任意圆上dk齿槽宽ek齿厚SK齿距PK=ek+SK§9—4渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸1基节Pb基节—基圆上的齿距周节P周节—分度圆上的齿距P=s+e=2s=2e(6).齿顶高ha：d与da之间ha=(da-d)/2齿全高h：h=ha+hf齿根高hf：d与df之间hf=(d-df)/2标准齿轮的基本参数定义模数或∴d=mz单位：mm；m标准化。(1)、模数m模数表示轮齿的大小2(2)、分度圆压力角α（α是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数）国家标准规定齿轮分度圆α=20°为标准值，某些场合：α=

8、14.5°、15°、22