机械基础 教学课件 作者 陈长生 06圆柱齿轮传动.ppt

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1、齿轮传动由主动轮、从动轮和支承件等组成，是通过轮齿间直接啮合来实现的一种机械传动，主要用来传递运动和动力，在机械中应用非常广泛。第一节齿轮传动概述一、齿轮传动的特点瞬时传动比恒定、结构紧凑、工作可靠、寿命长、效率高、可实现平行轴、任意两相交轴和任意两交错轴之间的传动，适应的圆周速度和传递功率范围大。制造成本高、低精度齿轮传动时噪音和振动较大，不适宜于两轴间距离较大的传动。第六章圆柱齿轮传动二、齿轮传动的分类齿轮传动的类型很多，按齿轮轴线间的位置和齿向的不同，常用齿轮传动的分类方法如图所示。第二节渐开线齿轮一、渐开线的形成及基本性质当直线NK沿着一固定的圆作纯滚动时，此直线上任一点K的轨迹

2、称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，直线NK称为渐开线的发生线。具有下列性质：1.。2．渐开线上任意点的法线必与基圆相切。3．渐开线各点处的压力角不等，rK越大，其压力角越大。4．渐开线形状决定于基圆的大小。5．基圆以内无渐开线。齿顶圆：齿顶所在的圆，其直径和半径分别用和表示。齿根圆：齿槽底面所在的圆，其直径和半径分别用和表示。分度圆：具有标准模数和标准压力角的圆。它介于齿顶圆和齿根圆之间，是计算齿轮几何尺寸的基准圆，其直径和半径分别用和表示。基圆：生成渐开线的圆，其直径和半径分别用和表示。齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用表示。齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离，用表示。

3、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用表示。齿厚：一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。齿距：相邻两齿的同侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。显然有。二、标准直齿圆柱齿轮的几何计算（1）.齿数齿轮整个圆周上轮齿的总数。（2）.模数m齿轮的分度圆周长则规定=为整数或简单有理数且为标准值，称为分度圆模数，简称模数，单位mm。1.直齿圆柱齿的基本参数标准模数系列见表6-1=（4）.齿顶高系数和顶隙系数齿顶高与齿根高的值分别表示为和式中，和分别称为齿顶高系数和顶隙系数。标准规定：正常齿，；短齿，。（3）.压力角指分度圆压力角。由方程知:压力角是

4、影响渐开线齿形的基本参数。标准值2.渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸计算名称符号计算公式分度圆直径=基圆直径=齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径齿距=齿厚齿槽宽=基圆齿距（法向齿距）=标准齿轮：具有标准模数、标准压力角、标准齿顶高系数、标准顶系系数并且分度圆上的齿厚等于分度圆上的齿槽宽的齿轮3.内齿轮与齿条内齿轮的特点：齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，而齿槽相当于外齿轮的齿厚；内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆。当外齿轮的齿数增加到无穷多时，齿轮上的圆变为互相平行的直线，渐开线齿廓就变成直线齿廓。齿条不论在分度线或与其平行的其他直线上，齿距p均相等；齿廓上各点处的压力角均相等，标准值为20

5、o。4.齿轮检验尺寸——公法线长度Wk=（k-1）pn+sb=（k-1）pb+sb当α=200时计算得到的跨齿数应圆整为整数。公法线长度Wk和跨齿数k也可直接从机械设计手册中查得。推导可得k=Z/9+0.5取整Wk=m[2.9521(k-0.5)+0.014Z]Wk=mcosα[(k-0.5)π+Z(tanα-α)]齿轮卡尺跨过k个齿所量得的齿廓间的法向距离第三节直齿圆柱齿轮的结构1．齿轮轴对于直径较小的齿轮，齿根圆直径与轴径相差很小，应将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。通常是齿根键槽底部与齿根之间的径向尺寸x<2.5mn，可将齿轮和轴做成一体。2．实心式齿轮若齿根圆到键槽底部的径向尺寸x

6、>2.5mn，直径da≤200mm时，做成实心齿轮。3．腹板式齿轮当齿轮直径较大时，da>200~500mm时，为节约材料及减轻重量，通常做成腹板式。4．轮幅式齿轮当da>500mm时，齿轮毛坯锻造不便，往往改用铸铁或铸钢浇注。铸造齿轮常做为轮幅式结构。第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动一、渐开线齿轮的啮合过程N1N2称为理论啮合线段B2B1称为实际啮合线段二、渐开线齿轮啮合传动特点1．传动比恒定一对齿轮的啮合可以看作为两个节圆的纯滚动。2．中心距具有可分性3．传动的作用力方向不变啮合线N1-N2与两节圆的公切线t-t所夹的锐角称为啮合角，用表示。三、渐开线齿轮啮合传动的条件1．正确啮

7、合的条件可见直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数和压力角必须分别相等并为标准值。2．连续传动条件重合度ε越大，表明齿轮传动的连续性和平稳性越好。直齿圆柱齿轮的重合度应ε≥1.1～1.4。3．标准安装的条件分度圆和压力角是单个齿轮所具有的参数，节圆和啮合角是一对齿轮啮合时，才出现的几何参数。单个齿轮不存在节圆和啮合角。标准齿轮标准安装时，节圆与分度圆才重合，此时啮合角与压力角相等，即第五节渐开线齿轮的切齿原理与根切现象一、渐开线齿