机械设计基础 第4章齿轮机构

《机械设计基础 第4章齿轮机构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章齿轮机构§4－1齿轮机构的特点和类型§4－2齿廓实现定角速度比的条件§4－3渐开线齿廓§4－4齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸§4－5渐开线标准齿轮的啮合§4－6渐开线齿轮的切齿原理§4－8平行轴斜齿轮机构§4－9锥齿轮机构§4－1齿轮机构的特点和类型作用：传递空间任意两轴（平行、相交、交错）的旋转运动，或将转动转换为移动。一、结构特点：圆柱体或圆锥体外（或内）均匀分布有大小一样的轮齿。优点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。⑤可实现平行

2、轴、相交轴和交错轴之间的传动。二、齿轮传动的类型（按相对运动分）1.平行轴齿轮传动(1)直齿圆柱齿轮传动。齿轮齿条传动：将齿轮圆周运动变为齿条直线移动，或将直线运动变为圆周运动，外啮合齿轮传动：两齿轮转动方向相反。内啮合齿轮传动：两齿轮转动方向相同。缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。(2)平行轴斜齿轮传动：(3)人字齿轮传动一对轴线平行斜齿轮相啮合一对轴线平行轴人字齿轮传动2.空间齿轮传动(1)两相交轴转动的齿轮传动。轴线相交直齿锥齿轮曲齿锥齿轮(2)两交错轴转动的齿轮传动。蜗杆传动（两轴交错90°）兼有齿轮传动和螺旋

3、传动特点。交错轴斜齿轮传动平面齿轮传动（轴线平行）外齿轮传动直齿斜齿人字齿圆柱齿轮非圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）按相对运动分按齿廓曲线分直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交错蜗轮蜗杆传动交错轴斜齿轮准双曲面齿轮渐开线齿轮摆线齿轮圆弧齿轮按速度高低分:按传动比分:按封闭形式分：齿轮传动的类型高速、中速、低速齿轮传动。定传动比、变传动比齿轮传动。开式齿轮传动、闭式齿轮传动。球齿轮抛物线齿轮分类：内齿轮传动齿轮齿条o1ω1共轭齿廓：一对能实现预定传动比(i12=ω1/ω2)规律的啮合齿廓。§4－2齿廓实现定角速比传动的条件1.齿廓啮合基本定律一对齿廓在任意

4、点K接触时，作法线n-n得：i12＝ω1/ω2＝O2C/O1C齿廓啮合基本定律:一对互相啮合齿轮的连心线O1O2被齿廓接触点的公法线分割成两段，该两段长度与两轮瞬时角速度成反比。据三心定律知：C点为相对瞬心。nnCo2ω2k由：v12＝O1Cω1v12＝O2Cω2齿轮传动的基本要求：1）瞬时角速度之比保持不变（—惯性力）；2）满足制造、安装和强度要求。节圆2.推论：如要求传动比为常数，应使O2C/O1C为常数。3.节圆：过节点C做的两个相切的圆。因O2、O1为定点，故C必为一个定点。两节圆相切于C点，两齿轮在节点C处速度相同，故两节圆作纯滚动。r’1r’2

5、a=r’1+r’2一对外啮合齿轮：1）中心距：2）角速比恒等于其节圆半径的反比。o1ω1nnCo2ω2ka常用齿廓：1）渐开线齿廓；2）摆线齿廓；3）圆弧齿廓tt发生线BK基圆OArkθk渐开线rb§4－3渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性1.渐开线的形成当―条直线在一圆周上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹－渐开线。BK－发生线，基圆－rb，θk－AK段的展角aa1a2an2.渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆；渐开线起始点A处曲率半径为0。①AB=BK；发生线在位置Ⅱ沿基圆纯滚动时，B是其速度瞬心(在接触点的法线方向上），故直线BK为渐开线在K点的法

6、线；BK为其曲率半径；B点为其曲率中心。因发生线始终切于基圆，故渐开线上任意点的法线切于基圆。ⅡⅠt发生线从位置Ⅰ滚到Ⅱ时,它与基圆间为纯滚动。BFn③压力角αk：渐开线齿廓上某点的法线(正压力方向线,由于是高副)与齿廓上该点速度方向所夹锐角为点的……。基圆、分度圆等上的压力角？cosαk＝OB/OK=rb/rk渐开线齿廓上各点压力角不等，向径越大（K离中心越远），其压力角越大。A1B1o1θkK⑤基圆内无渐开线。B3在∞o3θkA2B2o2④渐开线形状取决于基圆的大小。A3在∞大小相等的基圆其渐开线形状相同，反之。基圆越大，其渐开线在K点的曲率半径越大，

7、渐开线越趋平直，当rb→∞，变成直线（渐开线齿条的轮廓）。二、渐开线齿廓满足定角速比要求N2N1ω2O2rb2O1ω1两齿廓E1和E2在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2与两轮中心连线交C点。N1N2必与两基圆切（内公线）。齿轮传动时基圆位置不变，无论两齿廓在何处接触，过接触点所作齿廓公法线均通过连心线上同一点C，故渐开线齿廓满足定角速比要求。i12=ω1/ω2=O2C/O1C=rb2/rb1=constE1E2KC对于定角速比传动，角速比（传动比）ω1/ω2=转速比n1/n2。一对齿轮传动：1-小轮，2-大轮。工程意义：i12=const，可减少

8、因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮的使用寿命，提高