机械原理课件第6章--齿轮机构

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1、第六章齿轮机构及其设计机械原理本章内容提要§2.齿轮的齿廓曲线§3.渐开线齿廓的啮合特性§5.渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动§6.渐开线齿廓的加工与变位§9.锥齿轮传动§8.蜗杆传动§4.渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸§7.斜齿圆柱齿轮传动§1.齿轮机构的特点及类型§1.齿轮机构的特点及类型二、齿轮机构的特点：三、齿轮机构的分类：2.空间齿轮机构1）锥齿轮传动2）交错轴斜齿轮传动3）蜗杆传动1.平面齿轮机构1）直齿圆柱齿轮传动2）斜齿圆柱齿轮传动3）人字齿轮传动外啮合内啮合齿轮齿条啮合外啮合内啮合齿轮齿条啮合直齿斜齿曲齿一、齿轮机

2、构的组成及功用：组成：主动齿轮、从动齿轮、机架功用：传递两轴间的运动和动力1.传动效率高；2.传动比准确；3.功率范围大；4.使用寿命长；5.工作安全可靠。一、齿廓啮合的基本定律§2.齿轮的齿廓曲线齿廓啮合基本定律——不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线必须与两轮连心线交于一定点。K点的速度：vK2vK1zP3.节圆——分别以O1、O2为圆心，O1P、O2P为半径的圆称为轮１与轮２的节圆。其半径用r′表示。1）传动比等于两节圆半径的反比2）两节圆作纯滚动r2′r1′3）外啮合齿轮传动中心距等于两节圆半径之和关于节圆的定理

3、：2.节点——过两齿廓接触点所作的齿廓公法线与两轮连心线O1O2的交点P。一、齿廓啮合的基本定律P4.共轭齿廓——能满足啮合基本定律的一对齿廓。5.齿廓曲线的选择2）常用曲线：a)渐开线b)摆线c)变态摆线d)圆弧f)抛物线一、齿廓啮合的基本定律1）考虑因素：a)传动比要求b)设计、制造、安装、使用a)渐开线二、渐开线齿廓当一直线XX沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点K的轨迹AK就是该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，它的半径用rb表示，直线XX叫作渐开线的发生线。渐开线基圆发生线1.渐开线的形成§2.齿轮的齿廓曲线2.渐开线的性质基圆

4、的影响1）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长。4）渐开线的形状取决于基圆的大小。3）基圆内无渐开线。2）渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。发生线与基圆的切点N就是渐开线在K点的曲率中心，线段KN是渐开线在K点的曲率半径。二、渐开线齿廓基圆越大——渐开线越平直；基圆趋于无穷大——渐开线为直线。rbAKNO3.渐开线方程1）渐开线在K点的压力角——渐开线齿廓在K点所受正压力方向（即齿廓曲线在该点的法线）与齿轮绕O点回转时K点的速度方向线之间所夹的锐角。用K表示。2）渐开线极坐标参数方程——渐开线函数二、渐开线齿廓FvKαK

5、rkθKαKO1O2rb1rb2ω1ω2无论齿廓在任何位置啮合，过啮合点所作的两齿廓的公法线始终是两基圆的一条内公切线N1N2,它与连心线的交点P为一定点。§3.渐开线齿廓的啮合特性一、保证定传动比传动N1N2KK′过K点作两齿廓公法线：——两基圆的一条内公切线N1N2过K′点作两齿廓公法线：——两基圆的一条内公切线N1N2结论：PO1O2rb1rb2ω1ω2N1N2KP既使两齿轮实际中心距与设计中心距略有变化，也不会影响两轮的传动比。§3.渐开线齿廓的啮合特性二、传动具有可分性传动比等于两基圆半径的反比由啮合基本定律知：rb大小与齿轮

6、安装位置无关中心距可分性：§3.渐开线齿廓的啮合特性三、齿廓间正压力方向不变啮合线与两节圆内公切线方向所夹的锐角，用′表示。一对渐开线齿廓啮合时其啮合线为一条定直线，即N1N2线；O1O2rb1rb2ω1ω2N1N2KK′PK″α′r1′r2′1.啮合线——啮合点K走过的轨迹。2.啮合角——结论：其啮合角保持不变，齿廓间正压力方向不变。课堂小结渐开线的定义：基圆、发生线渐开线性质：法线、基圆的影响定传动比中心距可分：i等于基圆半径反比压力方向不变：啮合角、啮合线4、渐开线齿廓的啮合特性：3、渐开线的形成和特性：预习问题何谓齿轮的分度圆

7、？何谓标准齿轮？如何计算齿轮的几何尺寸？一对齿轮正确啮合安装需要满足什么条件？1、齿轮机构的类型、特点及功用：2、齿廓啮合基本定律：啮合基本定律意义：节点、节圆的概念：关于节圆的定理：db（以外齿轮为例）一、各部分的名称和符号：§4.渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸齿顶圆da齿根圆df分度圆d齿厚s齿槽宽e齿距p齿顶高ha齿根高hf齿全高hp=s+eh=ha+hf齿顶圆da齿根圆df分度圆d齿厚s齿槽宽e齿距p齿顶高ha齿根高hf齿全高hdahahfsephdfd3.压力角α：渐开线齿廓在分度圆上的压力角——齿轮压力角，用表示。标准压力

8、角=201.齿数z:二、基本参数2.模数m:分度圆——具有标准模数和标准压力角的圆分度圆周长:zp=πd定义：——模数，单位：mm分度圆直径：d=mz分度圆齿距：p=πm4.齿顶高系数ha*:ha=ha