机械设计基础第10章

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1、特点：传动动力大，效率高寿命长，工作平稳，可靠性高能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动制造、安装精度要求较高，因而成本也较高不宜作轴间距离过大的传动10.1齿轮传动的特点和基本类型重点：外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本理论、传动设计及强度计算。难点：啮合特性、受力分析、设计计算公式的运用。第10章齿轮传动10.1齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交运动传递交错轴运动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗杆涡轮准双曲面齿轮曲线齿人字齿齿

2、轮运动齿轮传动的分类10.2渐开线齿轮的齿廓及传动比10.2.1渐开线的形成10.2渐开线齿轮的齿廓及传动比10.2.2渐开线的性质◆发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即NK=NA；◆因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点N就是渐开线上K点的瞬时速度中心，发生线NK就是渐开线在K点的法线，同时它也是基圆在N点的切线；◆切点N是渐开线上K点的曲率中心，NK是渐开线上K点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越小；◆渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径无穷大时，渐开线为直线；◆基圆内无渐开线。10

3、.2渐开线齿轮的齿廓及传动比10.2.3渐开线方程10.2.4渐开线齿廓的啮合特点1.四线和一2.中心距可分性3.啮合角不变４．齿面滑动10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算10.3.1齿轮各部分的名称和符号10.3.2基本参数及几何尺寸运算我国规定任意圆齿厚基圆齿厚公法线长度10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算基本参数虽然单对渐开线齿廓能满足定传动比传动的要求，但并非任意两个渐开线齿轮都可以正确啮合传动。如下图所示，模数特别大的齿轮与模数特别小的齿轮无法进行正确啮合。10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动1

4、0.４.1正确啮合条件为此，要使一对齿轮正确啮合，一定要保证每对轮齿能顺利的进入如右图所示的啮合状态，不难发现，这时两齿轮的法向齿距刚好相等，即K1K1′=K2K2′10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动由渐开线的性质可知：渐开线齿轮的法向齿距等于基圆齿距。即：K1K1′=pb1=πm1cosα1K2K2′=pb2=πm2cosα2所以，两齿轮的正确啮合条件为m1cosα1=m2cosα2由于模数和压力角都已标准化，故一对齿轮的正确啮合条件是：m1=m2=mα1=α2=α即一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数和压力角应分别

5、相等。10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10.４.2渐开线齿轮传动的重合度齿轮传动是依靠两轮的轮齿依次啮合而实现的。具体啮合及重合度的概念观看右图演示。10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10.４.3渐开线齿轮的无侧隙啮合标准中心距径向方向上留有间隙c非标安装时，中心距1.外啮合传动10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动2.齿轮齿条啮合齿轮齿条啮合时，相当于齿轮的分度圆与齿条的节圆作纯滚动。标准安装时，齿条的节线与齿轮的分度圆相切。此时，α=αB齿条圆离或靠近齿轮时

6、，啮合线位置不变，啮合角不变，节点位置不变，齿轮与齿条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合，啮合角等于压力角。但只有标准安装时，齿条的分度线才与节线重合。10.5渐开线齿轮的加工方法仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过360°/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。1.仿型法定义：仿形法加工方便易行，但精度难以保证。在生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮，故仿形法通常是近似的。刀号12345678加工齿数范围12~1314~1617~2021~252

7、6~3435~5455~134135以上圆盘铣刀加工齿数的范围盘形铣刀使用盘形铣刀加工齿轮指状铣刀10.5渐开线齿轮的加工方法2.展成法原理利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮10.5渐开线齿轮的加工方法常用的刀具齿轮插刀齿条插刀齿轮滚刀10.5渐开线齿轮的加工方法展成法加工的基本要求用展成法加工齿轮时，只要刀具与被加工齿轮的模数和压力角相同，不管被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工。10.6渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数10.6.1根切现象用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过

8、理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。轮齿的根切大大削弱了轮齿的弯曲强度，降低齿轮传动的平稳性和重合度，因此应力求避免10.6.2标准外齿轮的最少齿数要使被切