机械基础 第3版 教学课件 作者 范思冲 第十三章 齿轮传动.ppt

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1、1第五篇机械传动2第二节渐开线的形成及其性质第一节齿轮传动的特点与分类第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸第五节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动第六节标准直齿圆柱齿轮的受力分析第三节渐开线齿廓啮合的几个重要性质第七节斜齿圆柱齿轮传动第八节圆柱齿轮的规定画法3第十一节直齿圆锥齿轮传动第十节圆柱齿轮零件图第九节圆柱齿轮的结构设计第一节齿轮传动的特点和分类4一、齿轮传动的特点：1、优点：－应用范围广；－传动比恒定，机械效率高；－工作可靠，寿命长；－可传递空间任意两轴间的运动和动力。2、缺点：－制造、安

2、装精度要求高；－不适合距离较大的两轴间的运动传递。5二、齿轮传动的分类1、常规分类：6平行轴外啮合直齿圆柱齿轮传动7平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动8相交轴直齿锥齿轮传动9开式传动：齿轮传动暴露在外，不能防尘，润滑不良，用于低速或低精度场合；2、按齿轮传动的工作条件分：闭式传动：齿轮传动在密闭的箱体内，润滑、密封性能好，用于重要传动场合。半开式传动：介于开式和闭式之间。第二节渐开线的形成及其性质10一、渐开线形成当一直线沿一个圆的圆周作纯滚动时,直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线。基圆rb发生线BK

3、展角11二、渐开线性质1、发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即2、发生线BK是渐开线在任意点K的法线且与基圆相切。BK为渐开线K点处曲率半径。3、渐开线上任意点的法线与该点速度方向所夹的锐角αk称为该点的压力角。AB=BK124、渐开线的形状取决于基圆的大小。当基圆半径为无穷大时，渐开线将变成一条斜直线即齿条的齿廓曲线。5、基圆内无渐开线。第三节渐开线齿廓啮合的几个重要性质13一、具有恒定的瞬时传动比一对齿轮的传动比定义：14P称节点，以O1P、O2P为半径的圆称节圆。因为两齿轮在节点P

4、啮合时速度相同，所以一对齿轮传动可简单看成是两节圆作相切纯滚动。且中心距a’=r1’+r2’15二、啮合线为一直线，啮合角为一常数不计摩擦时，齿轮啮合时作用力方向始终不变（沿啮合线）。啮合线N1－C－N2、啮合角'(＝节圆压力角)四线合一（公法线、基圆一侧内公切线、啮合线、力作用线）16三、中心距可分性中心距的微小误差并不会改变瞬时传动比。四、齿廓间的相对滑动举例：当一对齿轮的安装中心距a’=100mm时，两轮的节圆大小分别为r1’=25mm和r2’=75mm；若将中心距调整为a’=104mm，则两轮

5、的节圆大小分别为多少？传动比i=?第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸17一、齿轮各部分名称及代号轮齿、齿槽齿顶圆da、齿根圆df、分度圆d（基准）、齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h齿厚s、齿槽宽e、齿距p齿宽B18二、直齿圆柱齿轮的基本参数1、齿数z2、分度圆模数m3、压力角m称为分度圆模数（简称模数）模数已经标准化（表14-1）我国规定分度圆上的压力角一般为20，用α表示，称为标准压力角。194、齿顶高系数ha*和顶隙系数c*正常齿制m≥1，ha*=1,c*=0.25m＜1，ha*=1

6、,c*=0.35短齿制ha*=0.8,c*=0.3基本参数：z、m、、ha*、c*20三、标准直齿轮的几何尺寸1）渐开线标准齿轮的特征－具有标准压力角和模数－具有标准的齿顶高和齿根高－分度圆上的齿厚等于齿槽宽2）齿轮几何尺寸计算(表14-2)21标准安装一对渐开线标准齿轮安装时若齿轮分度圆与节圆重合，这种安装称为标准安装，其中心距称为标准中心距。注意：节圆和分度圆的区别第五节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动22一、正确啮合条件231、啮合过程实际啮合线B1B2理论啮合线N1N2二、连续传动条件242、连续

7、传动条件传动中断，引起冲击刚好连续传动能连续传动结论：齿轮的实际啮合线应大于或等于其基圆齿距。≥1重合度衡量齿轮传动性能的重要指标之一，一般取1.1～1.4。25举例：例1：一对正常齿外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知其传动比i=3，模数m=5mm，小齿轮齿数z1=30，试求：（1）两轮的分度圆直径d1，d2；齿顶圆直径da1，da2；齿根圆直径df1，df2；基圆直径db1，db2。（2）该对齿轮的标准中心距。例2：已知一对正常齿制的标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，ha*=1，C*=0.25，传动比i12

8、=2。齿轮1的齿数z1＝20，模数m1＝2mm，分度圆压力角1=20。试求：（1）齿轮2的齿数z2、模数m2、分度圆压力角2（2）计算这对标准齿轮传动的分度圆半径r1,r2;齿根圆半径rf1,rf2;齿顶圆半径ra1,ra2。第六节标准直齿圆柱齿轮的受力分析26一、受力分析Fn(法向力)Ft(圆周力)Fr(径向力)大小计算：已知条件：一对齿轮传动的功率P1，小齿轮转速n1，传动比i及其它工作要求。N·mmPFr1Fn1Ft1Ft2Fr