第一章 齿轮及齿轮加工的基本知识

《第一章 齿轮及齿轮加工的基本知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章齿轮及齿轮加工的基本知识第一节：齿轮的基本知识第二节：齿轮的画法第三节：常见机床的基础知识第四节：齿轮加工基础知识第一节齿轮的基本知识齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构。作用传递空间任意两个轴或多个轴之间的运动（一般是转动）和力，把一个轴的转动传递给另一个轴，以达到变速、换向的目的。优点结构紧凑、工作可靠，效率高，寿命长，传动比准确，能保证恒定的传动比，适用范围广。缺点制造及安装精度要求高，价格较贵，不适宜于两轴间距离较大的场合。一、齿轮的分类齿轮的种类很多按照不同分类方法有以下几种：1.按传动比是否恒定分类2.按传动时两轮轴的相对位置分类3.按齿廓

2、曲线分类4.按齿轮传动机构的工作条件分类5.按齿面硬度分类1.按传动比是否恒定分类(1)定传动比圆形齿轮机构（圆柱、圆锥）(2)变传动比非圆齿轮机构（椭圆齿轮）2.按传动时两轮轴的相对位置分类空间齿轮结构直齿圆柱齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动平面齿轮结构圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿传动曲线齿圆锥齿轮传动1直齿圆柱齿轮（SpurGear)外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动2人字齿轮传动(Double-helicalGear)3锥齿轮传动(BevelGear)斜齿圆锥齿轮传动曲线齿

3、圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动3.按齿廓曲线分类分为渐开线齿、摆线齿、圆弧齿等。4.按齿轮传动机构的工作条件分类分为闭式传动、开式传动、半开式传动等。闭式传动：齿轮在封闭的箱体内，润滑良好；开式传动：齿轮是完全外露的，不能保证良好润滑；半开式传动：齿轮浸在油池内，装有防护罩不封闭。5.按齿轮硬度分类分为软齿面（≤350HB）、硬齿面（>350HB）等。二、齿轮传动的基本要求1.传动平稳在传动中保持瞬间传动比不变，冲击、振动及噪音尽量小。2.承载能力大在尺寸小重量轻的前提下，要求轮齿的强度高、耐磨性好及寿命长。三、齿廓啮合基本定律右图为一对平面啮合的齿轮，由三点定理可知

4、，点O是两轮的相对速度瞬心，故：由此可得：由以上分析可知，一对齿轮在任一位置啮合时，公法线必须通过节点，这一规律称为齿轮啮合基本定律。四、作固定传动比传动齿廓必须满足的条件通常齿轮传动要求两轮作定传动比传动由：可得节点O为固定点。由此可知，两轮作定传动比传动时，其齿廓必须满足的条件是，无论两齿廓在任何接触，过接触点作两齿廓的公法线必须通过固定节点O。共轭齿廓：凡是满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓，共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线。五、渐开线齿廓1.渐开线的形成当公法线沿圆周作纯滚动时，直线上一点的轨迹称为该圆的渐开线。2.渐开线的性质（1）发生线沿基圆滚过的

5、长度,等于基圆上被滚过的弧长；（2）渐开线上任意一点的法线必与基圆相切；（3）发生线与基圆的切点B为渐开线上点K的曲率中心；而线段BK是相应的曲率半径；（4）渐开线的形状决定于基圆的大小；（5）基圆内无渐开线。3.渐开线齿廓的压力角渐开线上各点的压力角是不同的，离渐开线愈远（曲率半径rk愈大），其压力角愈大，渐开线起始点A压力角为零。（动画演示）渐开线生成的演示动画返回4、渐开线齿廓的啮合特征（1）渐开线齿廓能满足定传动比传动—保证了机器运转的平稳性。1)根据渐开线的性质可知：渐开线的法线必与基圆相切，所以一对渐开线齿廓在啮合点的公法线必同时与两基圆相切，即啮合点K

6、处齿廓公法线N1N2为两基圆的一条内公切线；2)两基圆为定圆(圆心位置和半径均确定)，在同一方向上的内公切线只有一条；3)过任意接触点的齿廓公法线均与两基圆内公切线重合,与连心线的交点必为一定点P，从而有:（2）渐开线齿廓之间的正压力方向不变—有利于齿廓传动的平稳性对齿轮通过渐开线齿廓的直接接触来传递运动和动力,当不计摩擦时其齿廓间的正压力将沿接触点的公法线作用,渐开线齿廓各接触点公法线都是同一条直线，因而齿廓间的正压力方向始终不变。啮合线(lineofaction)——一对渐开线齿廓在啮合过程中,其啮合点的轨迹成为啮合线。渐开线齿廓的啮合线，公法线，与两基圆的内公

7、切线重合，称为渐开线齿廓的“三线合一”.(3)渐开线齿廓具有传动可分性—对齿轮制造和安装十分有利传动可分性(或中心距可分性):即使两齿轮的中心距与设计中心距有偏差,也不会影响两齿轮的传动比,这一特性称为传动可分性(或中心距可分性)六、渐开线标准直齿轮圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系1、齿顶圆齿轮齿顶所在的圆。其直径（或半径）用da（或ra）表示。2、齿根圆齿轮齿槽底所在的圆。其直径（或半径）用df（或rf）表示。3、分度圆用来分度（分齿）的圆，该圆位于齿厚和槽宽相等的地方。其直径（或半径）用d（或r表示）。4、齿顶高齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha表示。5、齿