机械原理09第十章.ppt

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1、§10.1齿轮机构的特点和分类功能：传递任意两轴间的运动或动力应用：1）传递的功率，从百分之几千瓦到10万千瓦，我国5万千瓦；2）直径：从几毫米到几米、甚至几十米；轧钢机25.6m3）圆周速度：很低到每秒几百米。300米/秒齿轮传动的基本要求：1）传动准确平稳：为了齿轮机构在传递运动和动力的过程中，能够避免冲击、振动和噪音，要求两轮转角对应准确和瞬时传动比不变（i12=c）；2）承载能力高：要求齿轮有足够的强度，能传递较大的动力，使用寿命长；3）工艺性良好。齿轮传动的优缺点不宜用于轴间距离大的传动优点瞬时传动比为常数，

2、传动效率高结构紧凑功率和速度适用范围广工作可靠，使用寿命长缺点齿轮制造需专用设备，成本高精度低时，振动和噪音较大§10.1齿轮机构的特点和分类齿轮传动的分类开式闭式软齿面硬齿面渐开线齿廓圆弧齿廓摆线齿廓§10.1齿轮机构的特点和分类齿轮传动平面齿轮传动（平行轴）空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交轴运动传递交错轴运动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗杆蜗轮准双曲面齿轮曲线齿人字齿齿轮传动§10.1齿轮机构的特点和分类§10.2齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律保证运动副

3、直接接触，则两齿廓在K点公法线nn方向上的分速度应该相等，即：带入传动比计算公式：§10.2齿廓啮合基本定律*齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对齿廓，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。（任一位置）——反映了瞬时性说明传动比与齿廓形状有关，齿廓形状不同，连心线被分成的两段可能不同，所以传动比也不同。讨论：（1）如果要求两齿轮的传动比为常数，则应使为常数。由于在两齿轮的传动过程中，其轴心01、02均为定点（即连心线为定长），所以，欲使为常数，则必须使点C在连心线上为一定点

4、。故由此得出结论：要使两齿轮作定传动比传动，则其齿廓曲线必须满足下述条件，即不论两齿廓在任何位置接触，过其接触点所作的齿廓公法线必须与两轮的连心线相交于固定点。（2）当传动比按给定的运动规律变化时，C点在连心线0102上的位置是按一定规律变化的。（3）两轮齿廓接触点的公法线nn与两轮连心线0102的交点C称为该对齿轮的节点。节点C在与两轮固联的动坐标上的轨迹是两条曲线，称为节线。（4）对于定传动比的齿轮机构，由于节点C是一个定点，所以两轮的节线都是圆，称为节圆。（5）i12=齿轮1与齿轮2的节圆是在点C相切的，而且，即

5、在点C处两轮的线速度是相等的，故两齿轮的啮合传动可以视为两节圆作无滑动的纯滚动。§10.2齿廓啮合基本定律二、共轭齿廓共轭齿廓：凡满足啮合基本定律而相互啮合的一对齿廓，即能实现预定传动比的一对齿廓。§10.3渐开线齿廓的啮合性质一、渐开线的形成及特性为了研究渐开线齿轮的啮合原理，必须了解渐开线的形成及其性质。渐开线齿轮轮齿的齿廓是两支反向渐开线。1、形成当一直线BK沿一圆周作纯滚动时（即绕在圆柱上的绳展开时），直线上任一点K的轨迹称为该圆的渐开线。（是渐开线齿轮轮齿一侧的齿廓曲线）该圆称为渐开线的基圆（或发生圆），半径

6、为rb直线BK称为渐开线的发生线；角称为渐开线的展角。2、特性1）发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长，即2）发生线BK是渐开线在K点的法线，并切于基圆；反之，基圆的切线必为渐开线上某一点处的法线。（纯滚、瞬心）3）发生线与基圆的切点B是渐开线在K点的曲率中心，而为渐开线在K点的曲率半径。显然，渐开线上远离基圆的部分，其曲率半径愈大，曲率愈小，渐开线愈平直；渐开线上靠近基圆的部分，其曲率半径愈小，曲率愈大，渐开线愈弯曲；在基圆周上渐开线曲率半径为零。ri↑—↑—曲率半径↑—曲率↓—渐开线愈平直4）渐开线在K点

7、的压力角αk：渐开线上K点的法线方向KB（所受正压力方向）与该点速度方向之间所夹的锐角。渐开线上各点rk不同，所以各点压力角不同，当rk=rb即基圆上渐开线的压力角为零。5)同一基圆上任意两条反向或同向的渐开线间的公法线长度相等。反向同向：§10.3渐开线齿廓的啮合性质6）渐开线的形状与基圆的大小有关，同一个基圆有相同的渐开线；在展角相同的情况下，基圆的大小不同，渐开线的曲率也不同。基圆半径愈小，渐开线的曲率半径愈小，渐开线愈弯曲，基圆愈大，渐开线的曲率半径愈大，渐开线愈平直；当基圆半径趋于无限大时，渐开线变为直线，故

8、渐开线齿条具有直线齿廓。7）基圆内无渐开线。§10.3渐开线齿廓的啮合性质二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律i12=常数渐开线齿廓能满足齿廓啮合基本定律，且保证定传动比传动。i12==常数两齿轮的传动比不仅与两节圆的半径成反比，同时也与两基圆的半径成反比。*§10.3渐开线齿廓的啮合性质三、一对渐开线齿廓的啮合过程1、啮合线1）啮