机械基础 教学课件 作者 吴细辉 第10章齿轮传动.ppt

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1、第10章齿轮传动主编10.1　齿轮传动概述10.1.1　齿轮的加工方法齿轮的加工方法见表10⁃1。表10-1　齿轮的加工方法10.1　齿轮传动概述10.1.2　齿轮传动的常用类型按照一对齿轮两轴线的相对位置和轮齿的齿向，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动三类，如图10⁃2所示。图10-2　齿轮传动的分类10.2　渐开线的形成及基本性质10.2.1　渐开线的形成原理如图10⁃3a所示，当一条直线沿一圆作纯滚动时，直线上任意一点A的轨迹AK称为该圆的渐开线。与直线作纯滚动的圆称为基圆，其半径为rb，直线称为渐开线的

2、发生线。图10-3　渐开线的形成图10- 4　渐开线齿轮啮合过程10.2　渐开线的形成及基本性质10.2.2　渐开线的基本性质从渐开线的形成可以看出，它具有下列性质：1)发生线在基圆上滚过的线段长度等于基圆上被滚过的弧长。2)渐开线上任一点的法线必相切于基圆。3)渐开线的形状取决于基圆的大小。4)基圆内无渐开线。10.2　渐开线的形成及基本性质10.2.3　渐开线齿廓的啮合特性图10⁃ 4所示为一对啮合的渐开线齿轮。N1N2为两齿轮基圆的内公切线，它与两齿轮中心的连线O1O2相交于C点，C点称为节点。以O1、O2为圆心，过节点所作的两个

3、相切的圆称为节圆。设在某瞬间两轮齿廓在点A接触，点A称为啮合点。在啮合过程中，啮合点A移至点B，啮合点的轨迹称为啮合线。渐开线齿廓的齿轮啮合特点是啮合线也是两齿轮基圆的内公切线，即啮合点沿着两基圆的内公切线移动。10.2　渐开线的形成及基本性质1.能保持传动比的恒定由图10-4可知，在两轮齿廓的啮合过程中，啮合线的位置不变，啮合线与中心线的交点(节点C)为定点。齿轮传动时，两轮在节点的线速度相同，即10.2　渐开线的形成及基本性质2.具有传动的可分离性由于齿轮传动的传动比只与两轮基圆半径有关，而与两轮的中心距无关，所以对于基圆半径已经确

4、定的齿轮副，其传动比大小不受两轮安装时中心距误差的影响，这一啮合特性称为渐开线齿轮传动的可分离性。这给齿轮的制造、安装和使用带来极大的方便。10.3　标准直齿圆柱齿轮传动10.3.1　标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和定义在圆柱齿轮上，垂直于齿轮轴线的平面称为端平面，直齿圆柱齿轮各部分参数均指端平面上的参数，各参数名称如图10⁃5所示，各参数定义见表10⁃2。图10-5　标准直齿圆柱齿轮各部分名称10.3　标准直齿圆柱齿轮传动表10-2　标准直齿圆柱齿轮各部分名称和定义10.3.2　直齿圆柱齿轮的主要参数齿轮上，齿数、压力角和模数是几何尺寸

5、计算的主要参数和依据。10.3　标准直齿圆柱齿轮传动10.3.2　直齿圆柱齿轮的主要参数齿轮上，齿数、压力角和模数是几何尺寸计算的主要参数和依据。(1)齿数(z)　在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数称为齿数，用z表示。(2)压力角(α)　在端平面上，过端面齿廓与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角称为压力角。(3)模数　分度圆上的齿距除以圆周率π所得的商称为模数，用m表示，单位为mm，即10.3　标准直齿圆柱齿轮传动图10-6　压力角和齿数对齿形的影响10.3　标准直齿圆柱齿轮传动表10-3　渐开线圆柱齿轮标准模数(G

6、B/T1357—2008)(单位：mm)模数是齿轮设计和制造的重要参数，齿数一定时，模数越大，轮齿的各部分几何尺寸也随之成比例增大，齿轮的强度越高，承载能力越强。齿轮尺寸与模数的关系如图10-7所示。图10-7　齿轮尺寸与模数的关系10.3　标准直齿圆柱齿轮传动10.3.3　标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算标准直齿轮1.外啮合标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算公式见表10⁃ 4。表10- 4　标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算公式10.3　标准直齿圆柱齿轮传动图10-8　顶隙例10-1　已知一标准直齿圆柱齿轮，模数

7、m=2mm，齿数z＝30，10.3　标准直齿圆柱齿轮传动2.内齿轮简介内齿轮的齿廓是内凹的渐开线，如图10⁃9所示。图10-9　内齿轮的齿廓形状10.3　标准直齿圆柱齿轮传动10.3.4　齿轮的正确啮合条件和传动比1.正确啮合条件如图10⁃ 4所示，一对齿轮能连续顺利地传动，需要各对轮齿依次正确啮合互不干涉。为保证传动时不出现因两齿廓局部重叠或侧隙过大而引起的卡死或冲击现象，必须使两齿轮的基圆齿距相等，即1=pb2。1)两齿轮的模数必须相等，即m1=m2。2)两齿轮分度圆上的压力角必须相等，即α1=α22.渐开线直齿圆柱齿轮传动比10.

8、3　标准直齿圆柱齿轮传动例10-2　已知一对标准直齿圆柱齿轮传动，其传动比i12＝3,主动轮转速n1＝600r／min,中心距a＝168mm，模数m＝4mm，试求从动轮的转速n2，齿轮齿数z1和z2各是多少