机械原理 4 齿轮机构及其设计2

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1、4齿轮机构及其设计华中科技大学式中：L螺旋导程而故斜齿圆柱齿轮传动的重合度式中端面重合度轴向重合度螺旋角、LbLdbd华中科技大学当量齿轮及当量齿数---在研究斜齿轮法面齿形时，可以虚拟一个与斜齿轮的法面齿形相当的直齿轮，称这个虚拟的直齿轮为该斜齿的当量齿轮，其齿数则称为当量齿数，用Zv表示bcanndc四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数华中科技大学bcanndc四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数由高数可知d-已知的斜齿端面分度圆直径华中科技大学斜齿圆柱齿轮传动，仅限于传递平行轴之间的运动。bcac华中科技大学（1）在传动中，其轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，传动平稳，冲击和噪声小；（2

2、）重合度大，故承载能力高，运动平稳，适用于高速传动；（3）不产生根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑；（4）斜齿轮在工作时有轴向推力Fa，且、Fa，用人字齿轮可克服轴向推力。螺旋角的大小对斜齿轮传动的质量有很大影响，一般取80∼150；02kFaFFnk'o1M(a)(b)五、斜齿圆柱齿轮的特点华中科技大学直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的回转运动，其轮齿分布在圆锥体上，直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥：分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节圆锥。用轴交角来表示两回转轴线间的位置关系。4-4直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点华中科技大学球面渐开线的形成--与基圆锥相

3、切于NO'，且半径R等于基圆锥的锥距的扇形平面沿基圆锥作相切纯滚动时，该平面上一点K在空间形成一条球面渐开线，半径逐渐减小的一系列球面渐开线的集合，就组成了球面渐开面。o'kk'k0'N'RNk0O(a)1、轮齿齿面的形成华中科技大学圆锥齿轮齿廓曲线的形成华中科技大学O1O2公共锥顶华中科技大学华中科技大学由于球面曲线不能展成平面曲线，　从而给圆锥齿轮的设计和制造带来困难。为方便工程上使用，需采用近视方法进行处理。华中科技大学2、背锥齿廓、当量齿数实际使用的圆锥齿轮齿廓不是球面渐开线，而用背锥齿廓代替。o12rr21o21orrv1v2与球面相切于大端节圆处的圆锥，称为大端的背锥，背锥展

4、开成扇形齿轮华中科技大学将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，其齿数将增至Zv。该齿轮称为圆锥齿轮的当量齿轮，Zv称为当量齿数。华中科技大学对于标准齿轮或高度变位齿轮传动华中科技大学o'华中科技大学二、直齿圆锥齿轮的基本尺寸1、模数(大端模数为标准值)直齿圆锥齿轮的正确啮合条件：式中m,为大端上的模数和压力角0102p12r1r22、节锥角(节圆锥锥角)一般取1+2==900节锥距华中科技大学3、顶锥角、根锥角(a和f)圆锥齿轮的齿顶高和齿根高都是在背锥母线方向度量的，故式中而为齿顶角和齿根角、(1)收缩顶隙圆锥齿轮传动()RBda1d1d2d1hf2ha2f11

5、2f2a2a1f1华中科技大学(2)等顶隙圆锥齿轮传动一个圆锥齿轮的顶圆锥母线与另一个相啮合的圆锥齿轮的齿根圆锥母线平行，所以有f11a10f22a2华中科技大学4-5变位齿轮传动变位齿轮与标准齿轮异同?生产实践中那种齿轮用的多?变位齿轮的主要用途?华中科技大学由于标准齿轮的局限性，而变位齿轮有凑中心距，能提高小齿轮的强度，修复旧齿轮使产品结构紧凑等优点，所以变位齿轮在现代机电产品中得到广泛的应用。华中科技大学由于标准齿轮的局限性大于17华中科技大学变位齿轮的主要用途（1）在齿数、模数和压力角一定的条件下，若所要求的实际中心距不等于标准中心距，切相差不大时，为了使一

6、对齿轮能正常啮合，就得采用变位齿轮。华中科技大学汽车华中科技大学齿轮变速箱两中心距不等,选其中一对为于标准中心距华中科技大学齿轮系华中科技大学变位齿轮的主要用途（2）采用正变位齿轮，可以提高轮齿的抗弯强度。（3）一对相互啮合的标准齿轮，当其齿数相差较大时，由渐开线的性质可知，小齿轮的齿根厚与大齿轮的齿根厚相差较大，因而，大小齿轮轮齿的抗弯能力就有较大的差异。若将小齿轮设计成正变位齿轮，则能使小齿轮的齿根厚加大，从而可达到大小齿轮轮齿抗弯强度大致相等（等强度）的目的。华中科技大学（4）采用齿轮变位的方法，还可以用于修复已磨损的大齿轮，以节省材料和加工费用。变位齿轮的主要用途华中科技大学除模数和

7、压力角为标准值外，分度圆上的齿厚(s)等于齿槽宽(e)，以及齿顶高(ha)、齿根高(hf)分别与模数（m）之比值均等于标准值的齿轮。即1标准齿轮、c*分别称为齿顶高系数和顶隙系数，其标准值为：即华中科技大学是一种非标准齿轮。m、仍为标准值，2变位齿轮至少有一个不为标准值、变位齿轮的概念可由齿廓加工原理来说明范成法——利用轮齿啮合时齿廓曲线互为包络线的原理来加工齿廓，其中一个齿轮（或齿条）作为刀具，另一个齿轮