齿轮机构11概要.ppt

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1、第十章齿轮机构及其设计§10－1齿轮机构的应用和分类§10－2齿轮的齿廓曲线§10－3渐开线的形成及其特性§10－4渐开线齿廓的啮合特性§10－6渐开线直齿圆柱齿轮任意圆上的齿厚§10－5渐开线齿轮各部分的名称和尺寸§10－7渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动§10－8渐开线齿轮的切制§10－9变位齿轮概述§10－11斜齿圆柱齿轮传动§10－12交错轴斜齿轮传动§10－13蜗杆传动§10－14圆锥齿轮传动传动§10－15其他曲线齿廓的齿轮传动简介§10－10变位齿轮传动甘肃工业大学专用§10－1齿轮机构的应用和分类作用：传递空间任意两轴（平行、相交、交错）的旋转运动，或将转动

2、转换为移动。结构特点：圆柱体外（或内）均匀分布有大小一样的轮齿。优点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。缺点：加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。分类：甘肃工业大学专用平面齿轮传动（轴线平行）外齿轮传动内齿轮传动齿轮齿条直齿斜齿人字齿圆柱齿轮非圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）按相对运动分按齿廓曲线分直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交错蜗轮蜗杆传动交错轴斜齿轮准双曲面齿轮渐开线齿轮(1765年)摆线齿轮(1650年)圆弧齿轮(1950年)按速度高低分:按

3、传动比分:按封闭形式分：齿轮传动的类型应用实例：提问参观对象、SZI型统一机芯手表有18个齿轮、炮塔、内然机。高速、中速、低速齿轮传动。定传动比、变传动比齿轮传动。开式齿轮传动、闭式齿轮传动。球齿轮抛物线齿轮(近年)分类：甘肃工业大学专用准双曲面齿轮曲线齿圆锥齿轮斜齿圆锥齿轮2ω21ω1非圆齿轮甘肃工业大学专用共轭齿廓：一对能实现预定传动比(i12=ω1/ω2)规律的啮合齿廓。§10－2齿轮的齿廓曲线1.齿廓啮合基本定律一对齿廓在K点接触时，有：i12=ω1/ω2＝O2P/O1P齿廓啮合基本定律:互相啮合的一对齿轮在任一位置时的传动比，都与连心线O1O2被其啮合齿廓的在

4、接触处的公法线所分成的两段成反比。vk2vk1如果要求传动比为常数，则应使O2P/O1P为常数。节圆：设想在P点放一只笔，则笔尖在两个齿轮运动平面内所留轨迹。o2ω2o1ω1nnttP但其法向分量应相同。否则要么分离、要么嵌入根据三心定律可知：P点为相对瞬心。其相对速度vk2k1方向，只能是沿齿廓接触点的公法线方向。k由于O2、O1为定点，故P必为一个定点。两节圆相切于P点，且两轮节点处速度相同，故两节圆作纯滚动。vk1≠vk2甘肃工业大学专用----应用最广渐开线2.齿廓曲线的选择理论上，满足齿廓啮合定律的曲线有无穷多，但考虑到便于制造和检测等因素，工程上只有极少数几

5、种曲线可作为齿廓曲线，如渐开线、其中应用最广的是渐开线，其次是摆线(仅用于钟表)和变态摆线。(摆线针轮减速器)，近年来提出了圆弧和抛物线。渐开线具有很好的传动性能，而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。本章只研究渐开线齿轮。摆线变态摆线圆弧抛物线渐开线齿廓的提出已有近两百多年的历史，目前还没有其它曲线可以替代。甘肃工业大学专用rb§10－3渐开线的形成及其特性1.渐开线的形成―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹2.渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆纯滚动时，B为瞬心，速度沿t-t线，是渐开线的切线，故BK为法线③B点为曲率中心，BK为曲率半径。④渐开

6、线形状取决于基圆⑤基圆内无渐开线。BK－发生线，①AB=BK;渐开线起始点A处曲率半径为0。可以证明tt发生线Bk基圆OArkθk基圆－rbθk－AK段的展角A1B1o1θkKB3o3θkA2B2o2－渐开线渐开线⑥同一基圆上任意两条渐开线公法线处处相等。当rb→∞，变成直线。甘肃工业大学专用rbO⑥同一基圆上任意两条渐开线的公法线处处相等。ACBC’由性质①和②有：两条反向渐开线：两条同向渐开线：B1E1=A1E1－A1B1B2E2=A2E2－A2B2B1E1=B2E2∴A1B1=A2B2A1E1=A2E2AB=AN1+N1B=A1N1+N1B1=A1B1AB=AN2

7、+N2B=A2N2+N2B2=A2B2A1B1N1A2B2N2E2EE1C”顺口溜：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线。甘肃工业大学专用为使用方便，已制成函数表待查。3.渐开线方程式tgαk=BK/rbθk=tgαk-αk上式称为渐开线函数，用invαk表示：θk＝invαk直角坐标方程：x=OC-DBy=BC+DKrkθkrbαk=rbsinu极坐标方程：=rbcosu=rb(θk+αk)/rb式中u称为滚动角:u=θk+αkαkvk定义：啮合时K点正压力方向与速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk。有：