大工11秋《机械原理》辅导资料六

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1、机械原理辅导资料六主题：第五章齿轮机构及其设计学习时间：2011年11月7日・11月13日内容：我们这周主要学习本课程课件的第五章的前一部分。主要内容如下：—、学习要求'1、了解齿轮机构的类型、特点及应用。2、理解齿廓啮合基本定律。3、了解渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、渐开线方程。4、掌握渐开线齿廓的啮合特性。5、渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、渐开线方程。6、理解并熟练掌握渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动、齿轮与齿条啮合传动的相关特性。7、了解仿形法、范成法加工渐开线齿轮的基本原理。掌握根切现象产生的原因，理解并掌握不发生根切的条件。&了解渐开线变

2、位齿轮啮合传动及渐开线变位齿轮啮合传动设计。9、了解并掌握平行轴和交错轴斜齿圆柱齿轮机构的特点。10、了解蜗轮蜗杆机构传动的特点。11、了解直齿圆锥齿轮机构的传动特点。二0主要内容一:齿轮机构概述（一）齿轮机构的特点齿轮机构用于传递两轴之间的运动和动力，应用广泛。传动比稳定、工作可靠、效率高、寿命较长,适用的直径、圆周速度和功率范围广。（二）齿轮机构的应用图1轧钢机轧視驱动装置（三）典型机构评价表1典型机构评价性能指标具体项目评价连杆机构凸轮机构齿轮机构A1.运动规律、任意性较差,基本能任意一般作定比传运动性能运动轨迹2.运转速度、传动精度只能达到有限个

3、精确位置较低较高动或移动咼B1.效率高低_般_般高工作性能2・使用范围较大较小较小C1.承载能力较大较小较大动力性能2.传力特性3.振动、噪声_般较大_般较小较好较小D1.加工难易易难_般经济性2.维护方便性3.能耗大小较方便_般较麻烦_般方便_般E1.尺寸较大较小较小结构紧凑2.軍暈3.结构复杂性较轻复杂较重_般重单较简（四）齿轮机构的分类1.平面齿轮机构（平行轴传动）•直齿圆柱齿轮•斜齿圆柱齿轮•人字齿圆柱齿轮2.空间齿轮机构（相交轴、交错轴传动）具体分类如下图所示。平曲齿轮传动（两轴平彳亍）JL吿-圆才主齿轮传动——斜齿-人字齿轮两轴相交-[SH借

4、齿轮传动空间齿轮传动一（两轴不平彳亍）夕卜唯合内啮合齿轮齿条—JL齿—斜齿—^齿交牢吿占由斜■齿轮传动分类二｛定1传动比齿轮机构一齿轮白勺基木/L何彩彳疋均为EJ圓形齿轮和J构变传动比.齿轮才儿杓一齿轮的基木人/可形状为斗F圆非圆齿轮机枸扌妾才冃对运/动分-平面齿轮传动（尙b线平彳亍）圆柱齿疔仑直齿斜齿非岡柱齿4仑人于齿夕卜齿瘁仑传动内齿占仑传动齿轮齿条空问占耳仑传动（扌由线不平行＞斜齿L曲线齿（戎称弧齿）蜗轮蜗杆传功诵轴交错交余卜齿轻r,渐开线齿轮（1765年）;住奴曲血齿斗仑摆线齿r轮（1650年）圆弧击写仑（1950年）抛物线齿轮■搂強寸闭形式分:

5、开式齿轮传动.闭式齿轮传动图2齿轮机构按不同方式的分类二、齿轮啮合基本定律（-）基本概念及定律1.齿轮啮合基本定律内容：齿轮啮合时，它们的传动比等于连心线OQ?被节点c所分成的两段线段的反比，即z^=2£0满足此定律的一对齿廓称马QC为共觇齿。图3齿轮啮合基本定律2.推论：齿轮作定传动比传动,则其齿廓线必须满足以下条件：无论两齿廓在任何位置接触，过接触点的齿廓公法线均应与连心线交于一个定点C。3点C在二齿轮上的轨迹为圆，称为节圆。（二）齿廓曲线的选择1・渐开线（1765年）300多年，便于制造、安装、测量、互换。2.摆线（1650年）钟表、仪表中应用；啮

6、合齿面一凹一凸,接触应力小，重合度较大；无根切现象；机构紧凑；安装精度要求高；精度要求较高，但制造却不易精确。3.圆弧（1950年）强度较渐开线齿廓高1.5・2倍；安装精度要求高，无可分性；轴向尺寸大。4.抛物线良好的抗磨损性能；根切的最少齿数可为3；强度高；加工复杂；安装精度三、渐异线特性及方程（-）渐开线的形成图4渐开线的形成（二）渐开线的特性1.发生线沿基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的长度。2•渐开线上任意点的法线必切于基圆。1.渐开线上各点的曲率半径不同,离基圆越远，其曲率半径越大,渐开线越平直。4•渐开线齿廓上某点的法线与该点速度方向之间的锐

7、角，称为压力角。5•渐开线的形状取决于基圆半径。6.基圆以内无渐开线。（三）渐开线方程0k=tanak一ak1-一亠cosak乞为渐开线在K点的压力角。2•渐开线函数0k=invak=tanak一ak四、渐开线齿廓的啮合特性（-）渐开线齿廓能满足齿轮定传动比要求（二）渐开线齿廓保证齿轮传动平稳（三）可分性一一中心距变化不影响传动比（四）关于渐开线齿廓啮合的几个基本概念1.节圆2•啮合线1.啮合角2.中心距与啮合角余弦的乘积恒等于两基圆半径之和五、渐开线标准直齿轮圆柱齿轮（一）齿轮各部分名称B图6齿轮各部分名称1.齿顶圆乙2.齿根圆&3.基圆％4.分度圆厂

8、5.齿顶咼""6.齿根高儿7.全齿高8.齿厚耳,$9.齿槽宽©,e10.齿距门=