a第11章齿轮机构

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1、第11章齿轮传动（1）作业11-1齿轮机构的特点和类型11-2齿轮实现定角速比传动的条件11-3渐开线齿廓11-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸11-5渐开线标准齿轮的啮合11-6渐开线齿轮的切齿原理11-7根切、最少齿数及变位齿轮11-12平行轴斜齿轮机构11-13圆锥齿轮机构复习11-1齿轮机构的特点和类型特点优点：1）适用的圆周速度和功率范围广；2）效率较高；3）传动比稳定；4）寿命较长；5）工作可靠性较高；6）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。缺点：1）要求较高

2、的制造和安装精度，成本较高；2）不适宜于远距离两轴之间的传动。类型按照两轴的相对位置和齿向，齿轮机构分类如下：齿轮机构两轴平行的齿轮机构(平面齿轮机构)圆柱齿轮机构直齿斜齿人字齿外啮合内啮合齿轮与齿条啮合外啮合内啮合齿轮与齿条啮合两轴交错的齿轮机构两轴不平行的齿轮机构(空间齿轮机构)直齿两轴相交的齿轮机构（圆锥齿轮机构）曲齿交错轴斜齿轮（螺旋齿轮）蜗轮蜗杆图片—两轴平行的齿轮机构（圆柱齿轮机构）图片—两轴不平行的齿轮机构按照齿轮轮齿的齿廓曲线形状又可分为：渐开线齿轮传动、圆弧齿轮传动、摆线齿轮传动

3、等；其中渐开线齿轮应用最广泛（制造、安装方便）。根据齿轮传动的工作条件不同，又可分为：开式传动：灰尘和杂质易进入啮合区，引起磨损（用于低速、不重要的场合）；半开式传动：闭式传动：密闭在密封箱体内，可保证良好的润滑条件和工作要求（重要场合）。根据齿面硬度，可分为软齿面传动（HBS小于等于350）和硬齿面传动(HBS大于350）。r1’r2’ω1nnE2E1KCω2O1O211-2齿轮实现定角速比传动的条件齿轮传动的基本要求之一是其瞬时角速度之比保持不变。C点：节点，为齿轮1、2的相对速度瞬心。且：推

4、论：欲使两齿轮瞬时角速度比保持不变，必须使C点成为连心线上的固定点。共轭齿廓：能实现预期运动的齿廓。常用的有渐开线齿廓、摆线齿廓及圆弧齿廓。节圆：过C点所作的两个相切的圆。半径为r1’、r2’。一对外啮合齿轮的中心距等于其节圆半径之和。11-3渐开线齿廓1渐开线的形成和特性2渐开线齿廓满足定角速比要求1渐开线的形成和特性概念：渐开线、基圆、发生线IIIFnkvkrkkKrbAB渐开线的特性-1（1）BK=AB(圆弧)（2）当发生线在基圆上纯滚动时，B点为其速度瞬心，因此，直线BK是渐开线上K点

5、的法线，且线段BK为其曲率半径。又因发生线始终与基圆相切；或者说，基圆的切线必为渐开线上某一点的法线；（3）压力角K渐开线齿廓上某点的法线（压力方向县），与齿廓上该点速度方向线所夹的锐角K称为该点的压力角。IIIFnkvkrkkKrbAB渐开线齿廓上各点压力角不等，向径rK越大（即K点离轮心越远），其压力角越大。渐开线的特性-2（4）渐开线的形状决定于基圆的大小。（5）基圆以内无渐开线。（6）渐开线上各点的曲率半径不相等离基圆越近，曲率半径越小。基圆越大，渐开线愈趋平直。当基圆半径趋于无穷

6、大时，其渐开线将成为垂直于B3的直线，即为渐开线齿条的齿廓；2渐开线齿廓满足定角速比要求过啮合点所作的齿廓公法线nn为两基圆的公切线。渐开线齿轮传动具有可分性：即使安装中心距有误差，仍能保持角速比不变；啮合线：齿轮传动时，其齿廓接触点的轨迹，为两基圆的内公切线N1N2；啮合角：两节圆公切线tt与啮合线N1N2的夹角。其在数值上等于渐开线在节圆上的压力角’。齿轮传动时啮合角不变。传动比11-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸概念：齿顶圆da、齿根圆df任意直径dK上的齿厚sK齿槽宽eK齿距

7、pK设齿数为z，则有：所以：分度圆：直径为d，压力角为20度，齿距p对π的比值称为模数m(单位mm)齿轮的主要几何尺寸与模数成正比。（1）模数系列第一系列11.251.52345681012162025324050第二系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)141822283645*优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用分度圆上标记不加下标分度圆直径（2）齿顶高系数和顶隙系数齿顶、齿顶高ha、齿根、齿根高hf全齿高h齿顶高系数=1.0，顶隙系数

8、c*=0.25顶隙c：一队齿轮啮合时，一个齿轮的赤顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。有利于润滑油的流动。计算公式：标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高与齿根高为标准值。标准值基圆直径11-5渐开线标准齿轮的啮合1正确啮合条件2标准中心距3重合度1正确啮合条件K1K1’为轮1相邻两齿同侧齿廓沿法线的距离；K2K2’为轮1相邻两齿同侧齿廓沿法线的距离，为满足啮合条件，应使K1K1’=K2K2’同样可得K1K1’=πm1cosα1正确啮合条件m1=m2α1=α22标准中心距齿侧