机械原理 第3版 教学课件 作者 孔建益 09-齿轮机构.ppt

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1、第九章直齿圆柱齿轮机构(SpurGearMechanism)第一节概述第二节渐开线及其特性第三节齿轮的基本参数第五节渐开线齿廓及齿轮传动的特性第四节齿廓啮合基本定律第六节齿轮加工第七节齿轮机构的几何尺寸计算第八节齿轮机构的传动设计本章内容第一节概述第一节概述用于传递空间任意两轴之间的运动和动力传动准确可靠效率高突出优点摆线圆弧渐开线齿廓曲线第一节概述第一节概述齿轮机构可分为两大类：一、平面齿轮机构（圆柱齿轮）二、空间齿轮机构一、平面齿轮机构（圆柱齿轮）第一节概述（两轮轴线平行）外啮合齿轮机构内啮合齿轮机构齿条齿轮机构直齿斜齿轮机构人字齿轮机构第一节概述(一、平面齿轮机构)二、空间齿轮机构

2、两齿轮的轴线不平行相对运动为空间运动第一节概述（两轮轴线不平行）(二、空间齿轮机构)第一节概述直齿圆锥齿轮机构蜗轮蜗杆机构曲齿螺旋齿轮机构两轮轴线相交直齿两轮轴线交错两轮轴线垂直交错齿轮机构的优点齿轮机构的缺点功率大效率高传动比准确寿命长结构紧凑对制造和安装的精度要求高价格较其他传动型式昂贵第一节概述(齿轮机构的优缺点)第二节渐开线及其特性第二节渐开线及其特性一、渐开线的形成及其特性第二节渐开线及其特性rbOA基圆（basecircle)KB发生线(generationgline)KB第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)KA第二节渐开线及其特性

3、(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rbKA第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rb齿廓曲面形成KABOri渐开线在起始点A的向径渐开线在K点的向径*发生线KB在基圆上纯滚动时，发生线上K点的轨迹——渐开线(involute)第二节渐开线及其特性(渐开线的形成)rb*展角(evolvingangle)i—渐开线起始点A与K点两向径间的夹角irbKABOri*1）KB=AB第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbri

4、VK12*2）渐开线在任意点的法线恒切于基圆法线nn（p12）第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)K点的曲率半径iKABi（p12）Ori12nn法线瞬心*3）渐开线离基圆越近其曲率半径越小kB第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)rbKABOrbKB'K'K'A'第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbriAiBi*4）同一基圆上的任意两条渐开线上各点之间的距离相等第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbriii第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbriKABOrbrii第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)iKABOrbriKABOrbriiKAB

5、Orbrii*5）渐开线的形状取决于基圆第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbri*6）基圆内无渐开线第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)KABOrbri第二节渐开线及其特性(渐开线的特性)1）KB=AB2）渐开线在任意点的法线恒切于基圆3）渐开线离基圆越近其曲率半径越小4）同一基圆上的任意两条渐开线上各点之间的距离相等6）基圆内无渐开线5）渐开线的形状取决于基圆二、渐开线方程式(involuteequation)第二节渐开线及其特性KABOrbriiVKiinn法线FN*i——压力角(pressureangle)：力作用线与受力点速度方向线间所夹的锐角轮齿传力时的情

6、况第二节渐开线及其特性(渐开线方程)KABOrbri*渐开线方程inVKii*ri=rb/cosi*i=tani-in第二节渐开线及其特性(渐开线方程)KB=rbtaniAB=rb（i+i）=invi渐开线函数(involutefunction)KABrbri*渐开线方程inVKii第二节渐开线及其特性(渐开线方程)invi=i=tani-i1)单位为rad（弧度）3)任意圆半径与其上压力角余弦的乘积恒等于基圆半径2)基圆上的压力角为零ricosi=rbOi单位（弧度）0.0067985tan=tan15.5-15.

7、5*/180=0.0067985?i第二版教材表9-1，第三版教材表9-2第二节渐开线及其特性(渐开线方程)第三节齿轮的基本参数第三节齿轮的基本参数一、直齿圆柱齿轮的各部分名称与符号第三节齿轮的基本参数由两段反向的渐开线组成第三节齿轮的基本参数(一、齿轮名称与符号)齿面形成轮齿第三节齿轮的基本参数(一、齿轮名称与符号)齿宽(facewidth)b齿槽(space)齿数(numberofteeth)Zb第三节