机械设计基础课件齿轮机构H

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1、机械设计基础主讲：吕亚清机电工程学院机械设计研究室9/15/20211编制：吕亚清第四章齿轮机构GearMechanisms4－1齿轮机构的特点和类型4－2齿廓啮合基本定律4－3渐开线齿廓4－4渐开线标准直齿圆柱齿轮4－5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动4－6渐开线齿轮的切齿原理4－7根切、最少齿数与变位齿轮4－8平行轴斜齿轮机构4－9圆锥齿轮机构9/15/20212编制：吕亚清1.传动比恒定；2.适用圆周速度和功率范围广；3.效率高；4.结构紧凑，工作可靠且寿命长。5.制造安装精度高，成本高；6.不适宜

2、传递远距离的运动。一.齿轮机构的特点优缺点应用最广的传动机构之一，用来传递空间任意两轴的运动和动力。§4－1齿轮机构特点和类型9/15/20213编制：吕亚清两轴平行的直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮机构两轴不平行的二.齿轮机构的类型（平面齿轮机构）PlanarGearMech.圆柱齿轮（空间齿轮机构）SpatialGearMech.9/15/20214编制：吕亚清直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)spurgearmech.外啮合传

3、动二轮转向相反外齿轮内啮合传动二轮转向相同齿轮齿条传动转动移动内齿轮外齿轮齿条外齿轮rack9/15/20215编制：吕亚清斜齿圆柱齿轮机构helicalgearmech.外啮合external内啮合internal齿轮齿条9/15/20216编制：吕亚清人字齿轮传动doublehelicalgearmech.(herringbone)外啮合传动内啮合传动齿轮齿条传动9/15/20217编制：吕亚清空间齿轮机构spatialgearmech.圆锥齿轮传动bevelgearmech.二轴相交直齿圆锥齿轮机

4、构Straightbevelgear曲齿圆锥齿轮机构Helicalbevelgear9/15/20218编制：吕亚清交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）crossedhelicalgearmech.二轴交错9/15/20219编制：吕亚清蜗杆蜗轮传动wormandwormwheelmech.二轴交错，通常交90º9/15/202110编制：吕亚清KO1O212nnv1v2ZP不卡不离.处处相切接触.法线上没有相对运动.abc瞬时传动比i12=对齿廓曲线的要求:§4-2齿廓啮合基本定律Foundamenta

5、lLawofGearing一、齿轮传动的瞬时角速比(传动比)因为Kab与KO2Z相似，则9/15/202111编制：吕亚清§4-2齿廓啮合基本定律FundamentalLawofGearing一、齿轮传动的瞬时角速比(传动比)齿廓形状影响传动性能，若传动比变化从动轮转速不均匀惯性力、振动、噪音传动精度。KO1O212nnP分析可知：P为齿廓1、2的瞬心则VP1=VP2w1O1P=w2O2P即:i12=——=——w1w2O1PO2P9/15/202112编制：吕亚清定点P——节点pitchp

6、oint（公法线与连心线的交点）节圆(d1’,d2’):过节点所作的两圆二、齿廓啮合的基本定律不论两齿廓在何位置接触，过其接触点所作两齿廓的公法线均须与连心线交于一定点P。瞬时传动比等于齿廓接触点的公法线将连心线截为两段线段的反比。传动比恒定的条件：12O1O2C2C1nnPK节圆节圆9/15/202113编制：吕亚清三、齿廓曲线的确定凡能满足齿廓啮合基本定律(或某种变传动比规律)的一对齿廓，称为共轭齿廓。ConjugateProfiles在理论上，可作为一对齿轮共轭齿廓的曲线有无穷多个。实际选用,须考虑

7、设计、制造、安装、使用等因素常用:渐开线、摆线、圆弧线、抛物线等本章主要研究渐开线齿廓的齿轮12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1节圆节圆9/15/202114编制：吕亚清§4－3渐开线齿廓TheInvoluteProfiles一、渐开线的形成二、渐开线的性质三、渐开线齿廓的啮合特性9/15/202115编制：吕亚清一、渐开线的形成GenerationofInvolute当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线involute该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线ge

8、neratingline渐开线发生线基圆F向径压力角aKaKqKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆9/15/202116编制：吕亚清渐开线的形成9/15/202117编制：吕亚清二、渐开线的性质PropertiesoftheInvolute1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,2)渐开线上任一点法线恒切于基圆,切点是渐开线上K点的曲率中心，KB为曲率半径;越接近基圆，曲率半径越小，反之越大3)渐开线上K点的法线(正