第06章-齿轮机构及其设计.ppt

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1、第6章齿轮机构及其设计6-1齿轮机构的应用、特点和分类特点优点：1）适用的圆周速度和功率范围广；2）效率较高；3）传动比稳定；4）寿命较长；5）工作可靠性较高；6）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。缺点：1）要求较高的制造和安装精度，成本较高；2）不适宜于远距离两轴之间的传动。下一页类型按照两轴的相对位置和齿向，齿轮机构分类如下：齿轮机构两轴平行的齿轮机构(平面齿轮机构)圆柱齿轮机构直齿斜齿人字齿外啮合内啮合齿轮与齿条啮合外啮合内啮合齿轮与齿条啮合两轴交错的齿轮机构两轴不平行的齿轮机构(空间齿轮机构)直齿两轴相交的齿轮机构（圆锥齿轮机构）曲齿交错轴斜齿轮

2、（螺旋齿轮）蜗轮蜗杆下一页r1’r2’ω1nnE2E1KCω2O1O26-2齿廓啮合基本定律K点为啮合点。C点为节点，为齿轮1、2的相对速度瞬心。且：上述公式为齿廓啮合基本定律。共轭齿廓：能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。常用的有渐开线齿廓、摆线齿廓及圆弧齿廓。过C点所作的两个相切的圆称为节圆。半径为r1’、r2’。一对外啮合齿轮的中心距等于其节圆半径之和。下一页6-3渐开线齿廓1渐开线的形成和特性2渐开线齿廓的啮合特性下一页1渐开线的形成和特性概念：渐开线、基圆、发生线下一页渐开线的特性（2）直线BK是渐开线上K点的法线，B点为其速度瞬心，BK为其曲率半径。发生线始终与基圆

3、相切；（1）BK=AB(圆弧)（3）渐开线各点的曲率半径ρ不同越靠近基圆曲率半径越小下一页渐开线的特性（4）渐开线的形状决定于基圆的大小。（5）基圆以内无渐开线。基圆越大，渐开线愈趋平直。当基圆半径趋于无穷大时，其渐开线将成为垂直于B3的直线，即为渐开线齿条的齿廓；下一页2渐开线齿廓的啮合特性1、定传动比特性。2、压力恒定特性3、啮合角等于节圆压力角特性4、中心距可分性特性传动比下一页概念：齿顶圆、齿根圆任意直径dK上的齿厚sK齿槽宽eK齿距pK设齿数为z，则有：所以：定义：具有标准模数与标准压力角的圆称为分度圆分度圆：直径为d，压力角为20度，齿距p对π的比值称为模数m

4、(单位mm)6-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸下一页第一系列11.251.52345681012162025324050第二系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)141822283645*优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用分度圆上标记不加下标（1）模数系列m=4z=16m=2z=16m=1z=16模数越大轮齿越大下一页（2）齿顶高系数和顶隙系数齿顶、齿顶高ha、齿根、齿根高hf全齿高h齿顶高系数=1.0，顶隙系数c*=0.25顶隙c：一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。有利

5、于润滑油的流动。标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高与齿根高为标准值。标准值基圆直径计算公式：下一页（3）任意圆齿厚计算公式Si下一页（4）齿厚的公法线测量计算当α=20º时跨齿数k选取当α=20º时例如z=30,则k=3.83四舍五入取k=4所以W4=10.752m下一页（5）内齿轮1．内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆。2.内齿轮的轮齿相当于外齿轮的齿槽，内齿轮的齿槽相当于外齿轮的轮齿。所以外齿轮的齿廓是外凸的，而内齿轮的齿廓是内凹的。3．为使内齿轮齿顶的齿廓全部都为渐开线,则其齿顶圆必须大于基园。下一页（6）齿条1．由于齿条齿廓是直线，所以齿廓上各点

6、的法线相互平行。齿形角为标准值20°2．与齿顶线平行的各直线上的齿距都相同，模数为同一标准值，其中齿厚与槽宽相等且与齿顶线平行的直线称为分度线，它是确定齿条各部分尺寸的基准线。3．标准齿条的齿高尺寸ha=ha*m，hf=（ha*+c*）m，与标准齿轮相同。下一页6-5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动1正确啮合条件2标准中心距3重合度下一页主动轮从动轮rb1r1O1ω1rb1r1O1ω1rb1r1O1ω1pb2pb2pb2pb1pb1pb2pb1=pb2pb1pb1不能正确啮合!不能正确啮合!能正确啮合!rb2r2O2ω2rb2r2O2ω2rb2r2O2ω2一对

7、齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线N1N2上。m1m2外观齿1比齿2大1、正确啮合条件PN1N2B2B1B1PN1N2B2PN1N2B1B2下一页rb2r2O2rb1r1O1ω1ω2PN1N2B2B1要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合，两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等：pb1=pb2将pb=πmcosα代入得：m1cosα1=m2cosα2因m和α都取标准值，使上式成立的条件为：m1=m2，α1=α2结论：一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。pb2传动比：