第9章+齿轮机构及其设计

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1、◆齿轮机构的应用及其分类◆渐开线齿廓及其传动特点◆渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸◆渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动本章教学内容第九章齿轮机构及其设计◆斜齿圆柱齿轮传动◆蜗杆传动◆圆锥齿轮传动◆渐开线直齿圆柱齿轮的变位修正使学生对齿轮传动的啮合原理有所了解，并能熟练掌握齿轮的基本参数和几何尺寸的计算方法。本章教学目的齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构，可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平稳、机械效率高、使寿命长、工作安全可靠。§9-1齿轮机构的应用及分类1.变传动比传动的齿轮机

2、构一、根据一对齿轮在啮合过程中传动比是否恒定可将齿轮机构分为两大类：这种齿轮机构一般是非圆形的，所以又称为非圆齿轮机构。2.定传动比传动齿轮机构这种齿轮机构中的齿轮都是圆形的，所以又称为圆形齿轮机构。二、圆形齿轮机构的类型1.平面齿轮机构外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动二、圆形齿轮机构的类型（续）齿轮齿条传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动内啮合2.空间齿轮机构锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动特种齿轮§9-2齿轮的齿廓曲线一、共轭齿廓如果两轮的转动能实现预定的传动比，则两轮相互接触传动的一对齿廓称为共轭齿廓。二、

3、齿廓啮合的基本要求uK2K1.n=0n----两齿廓接触点的公法矢nK2K1----两齿廓接触点间的相对速度齿廓啮合的基本方程式三、齿廓啮合的基本定律1.啮合节点（节点）指过两齿廓接触点所作的齿廓公法线nn与两轮连心线O1O2的交点.四、相关基本概念即两齿轮的相对瞬心P2.定传动比条件要使两齿轮作定传动比传动，则其齿廓曲线必须满足:不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点P。3.节圆以O1、O2为圆心,以O1P、O2P为半径的圆。两齿轮的啮合传动相当于两节圆作无滑动

4、的纯滚动。在P点处两轮的线速度相等，即：齿轮的相对瞬心线4.节线指实现变传动比传动的两齿轮的相对瞬心线，为某种非圆曲线。§9-3渐开线齿廓的啮合特点一、渐开线及其性质当一直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，该直线上任一点K的轨迹就是该圆的渐开线。2.渐开线的性质1）发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度，即：1.渐开线的形成：AB=BK2）渐开线上任意点的法线必切于基圆。3）渐开线距基圆越远的部分，曲率半径愈大，反之亦然。4）渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆半径愈大，渐开线越平缓。6）基圆内无

5、渐开线。5）同一基圆上任意两条渐开线（同向的还是反向的）各点之间的距离相等。二、渐开线方程2.渐开线函数由渐开线性质，有：rb(ak+qk)=AB=BK=rbtgakqk=tgak-akqk就是压力角ak的渐开线函数，用invak来表示。AB=BK指K点所受正压力的方向(渐开线法线方向)与K点速度方向线之间所夹的锐角。1.压力角ak3.渐开线的极坐标参数方程rk=rb/cosakqk=invak=tgak-ak4.渐开线的直角坐标方程三、渐开线齿廓传动的特点1.传动比恒定不变N1N2必同时与两轮的基圆相切，

6、且为其内公切线。过K作两齿廓的公法线N1N2N1N2与O1O2的交点P为一定点。渐开线性质渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。2.渐开线齿轮传动的啮合线和啮合角啮合线：是指两齿轮啮合点的轨迹。理论啮合线极限啮合点：N1、N2啮合角：啮合线和两齿轮节圆的内公切线之间的夹角，在数值上恒等于节圆压力角，用a’表示。渐开线齿轮传力性能好。∽3.中心距变动不影响传动比渐开线齿轮的传动比取决于两轮基圆半径的比传动的可分性指渐开线齿轮传动中心距变化不影响其传动比的特性齿顶圆da、ra齿根圆df、rf齿厚si齿

7、槽宽ei齿距pipi＝ei＋si一、外齿轮§9-4渐开线标准齿轮机构的名称和基本参数1.各部分名称和符号齿顶高ha齿全高h齿宽B分度圆d齿根高hfp=s+eh=ha+hf一、外齿轮（续）es◆d=mz，p=pm◆齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大。一、外齿轮（续）2.基本参数1）齿数z：指齿轮整个圆周上轮齿的总数。2）模数m为了便于计算、制造和检验，而人为地把p/p的比值规定为一个有理数列，称为模数，单位为mm.pd=zp分度圆压力角（齿形角）基圆上的压力角等于0任意圆压力角一、外齿轮（续）3）分度圆压力

8、角分度圆大小相同的齿轮，其齿廓渐开线的形状随压力角不同而不同。压力角已经规定为标准值：=200(或150)分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。任一齿轮都有一分度圆，且只有一个分度圆。1）分度圆的定义一、外齿轮（续）3.其他参数和概念2）法节指在齿轮相邻两齿同侧齿廓间沿法线所量得的距离，用pn表示。pn=pb=pcosa这两个系数在我国已经标准化。ha*=1,c*=0.25标准齿轮指齿轮的基本参数m和