河南科技大学精品课程机械设计基础5.ppt

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1、第五章齿轮机构§4－1概述§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓§4－3齿轮的基本参数及几何尺寸计算§4－5渐开线齿轮的切制原理§4－6齿轮传动的主要失效形式§4－8直齿圆柱齿轮传动的强度计算§4－9斜齿圆柱齿轮传动及强度计算§4－4渐开线标准齿轮的啮合§4－7齿轮的材料及其选择§4－10支持锥齿轮传动及强度计算§4－11齿轮的结构设计§4－12齿轮传动的润滑功用：传递空间任意两轴（平行、相交、交错）的运动或动力。一、齿轮机构的功用和特点特点：①传动比准确、传动平稳可靠。②承载能力强，效率高，寿命长。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。

2、④圆周速度可达300m/s。⑤制造安装精度要求较高，需专用设备，加工成本高。§4－1概述18§4－1概述平面齿轮传动（轴线平行）——圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）二、齿轮机构分类平面齿轮传动（轴线平行）直齿斜齿人字齿——圆柱齿轮18二、齿轮机构分类§4－1概述空间齿轮传动（轴线不平行）内齿轮齿轮齿条外齿轮平面齿轮传动（轴线平行）——圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）18二、齿轮机构分类内齿轮齿轮齿条外齿轮直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交错§4－1概述直齿斜齿人字齿空间齿轮传动（轴线不平行）18直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交

3、错蜗轮蜗杆交错轴斜齿轮准双曲面齿轮§4－1概述平面齿轮传动（轴线平行）——圆柱齿轮二、齿轮机构分类内齿轮齿轮齿条外齿轮直齿斜齿人字齿一、齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律:互相啮合的一对齿廓在任一位置时的传动比，都与连心线O1O2被其啮合齿廓在接触处的公法线所分成的两段成反比。§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓设两齿廓在K点啮合，过K点作两齿廓的公法线n-n，交两轮连心线O1O2于C点，根据三心定理，C为瞬心，则有：齿廓啮合基本定律若i12=常数，则C应为一定点，节曲线为两个圆节圆两节圆相切并作纯滚动。若i12≠常数，则C在O1O2

4、线上上下移动，节曲线为非圆曲线，得到的齿轮为非圆齿轮。满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。二、定角速比传动的条件§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓二、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，但考虑到强度、效率、寿命、设计、制造、安装、互换和检测等因素，工程上只有极少数几种曲线可作为齿廓曲线，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。主要在于它具有很好的传动性能，而且便于制造、安装、测量

5、和互换使用等优点。本章只研究渐开线齿轮。§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓一、渐开线的形成―条直线在定圆上作纯滚动时，其上任一点的轨迹二、渐开线的性质基圆圆－基圆§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓渐开线渐开线BK－发生线发生线1、2、渐开线上任一点的法线必切于基圆。B为发生线的瞬心，K点速度方向即为渐开线的切线t-t。§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓3、发生线与基圆的切点B是渐开线在K点的曲率中心，则KB为其曲率半径K。渐开线各点曲率半径不同。渐开线离基圆越近，K越小，渐开线越弯曲；渐开线离基圆越远，K越大，渐开线越平直；

6、§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓4、渐开线上各点的压力角不同。齿廓在接触点的正压力方向与该点速度方向所夹锐角-----压力角。§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓4、渐开线上各点的压力角不同。齿廓在接触点的正压力方向与该点速度方向所夹锐角-----压力角。5、渐开线的形状仅取决于基圆的大小。当rb∞，渐开线直线6、基圆内无渐开线。动画三、渐开线齿廓的啮合特点设E1、E2为一对渐开线齿廓，1、渐开线齿廓能保证定传动比传动两齿廓在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2，N1N2与O1O2的交点即为节点C。§4－2齿廓啮合基本定律

7、及渐开线齿廓O1O2为定直线N1N2为定直线C为定点2、渐开线齿廓啮合具有可分性§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓实际安装中心距略有变化时，传动比仍能保持不变的特性，称为中心距可分性。3、啮合线是定直线，受力方向不变，传动平稳§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓啮合线：两齿廓接触点（啮合点）在固定平面的轨迹。啮合线N1N2线是：两基圆的内公切线；啮合线；两齿廓在啮合点的公法线；不计摩擦时，两齿廓间的力作用线。四线合一4、啮合角是随中心距而定的常数§4－2齿廓啮合基本定律及渐开线齿廓啮合角：两节圆过节点的公切线与啮合线所夹的锐角。讨

8、论，当a确定后，在啮合过程中，=const。一、外齿轮1、齿轮各部分的名称及符号齿顶圆－da、ra齿根圆－df、rf齿厚－si齿槽宽－ei齿距（周节）－相邻两齿同侧齿廓对应点的弧长。分度圆——人为规定