齿轮的根切与变位、渐开线齿轮传动、变位齿轮传动.ppt

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1、机械原理第五章齿轮机构及其设计哈尔滨工业大学2015年3月陈明（模块5教学单元3）§5-7渐开线变位直齿圆柱齿轮啮合传动计算一、变位齿轮的齿厚及测量1、分度圆齿厚和齿槽宽齿顶厚sa：基圆齿厚sb：2、任意圆周上的弧齿厚（1）公法线长度的测量所谓公法线长度，是指齿轮上不在同一轮齿上的某两条反向渐开线齿廓间的法线距离。3、齿厚的测量——公法线长度为了保证使卡尺的卡爪与齿廓相切，应该使切点在齿高的中部。公法线长度确定跨齿数无论是公法线长度的计算还是测量，都涉及跨几个齿的问题。确定跨齿数的原则是：使卡尺的卡爪与齿廓中部的渐开线相切。标准齿轮跨齿数：变位齿轮跨齿数：变位齿轮公法线长度

2、：基圆齿厚基圆齿距标准齿轮分度圆齿厚标准齿轮公法线长度：变位齿轮分度圆齿厚（2）公法线长度计算测量、计算齿厚干什么？在设计、加工中控制齿厚从而达到控制齿侧间隙的目的。二、变位齿轮的啮合传动计算1、齿轮传动的啮合角——无侧隙啮合方程式尽管齿轮的啮合侧隙在实际中是必不可少的，但是，在齿轮的几何计算中则不予考虑，只按照公称尺寸进行计算。齿轮的啮合侧隙由齿厚公差加以保证。变位齿轮啮合时，为保证无齿侧间隙啮合，应该有：齿轮1节圆上的周节：齿轮2节圆上的周节：节圆周上的弧齿厚：无侧隙啮合方程无侧隙啮合方程有什么用？实际中心距是两齿轮的节圆半径之和2、中心距及中心距变动系数y标准中心距是

3、两齿轮的分度圆半径之和实际中心距与标准中心距的差称为中心距变动量。中心距变动系数3、齿顶高及齿顶高变动系数变位前的全齿高希望变位后的全齿高变位后的实际中心距用另一方法计算变位后的中心距变位后齿顶高变动系数表5-7圆柱齿轮传动计算公式三、渐开线齿轮传动类型变位齿轮传动的特性与变位系数和x=(x1+x2)的大小及变位系数x1，x2分配有关。根据x，x1，x2的数值，可把齿轮传动分为三种基本类型。1、标准齿轮传动（x=x1=x2=0)这是变位齿轮传动的特例，其啮合角等于分度圆压力角，中心距a'等于标准中心距a。为避免根切，要求z>zmin。这类齿轮传动设计简单，使用方便，

4、可以保持标准中心距，但小齿轮的齿根较弱，易磨损。2、高度变位齿轮传动（x=x1+x2=0，x1=－x2)又称为等移距变位齿轮传动。由于它与标准齿轮传动一样，x=0，x1=－x2，因此，'=,a'=a,y=0,Δy=0这种齿轮传动与标准齿轮相比，其啮合角'=不变，仅仅齿顶高和齿根高发生了变化，即ha1=(h*a+x1)mhf1=(h*a+c*－x1)m故称之为高度变位齿轮传动。为避免根切，一般要求z1+z2≥2zmin,这时，小齿轮z1可以小于zmin而采用正变位，因而这类齿轮传动可以减小机构尺寸，并且还可以提高承载能力，改善磨损情况。3、角度变位齿轮传动（x=

5、x1+x2≠0)由于x=x1+x2≠0,因而其啮合角'不再等于标准齿轮的啮合角，故称为角度变位齿轮传动。它又可分为两种情况：1)正传动：x=x1+x2>0'>，a'>a，y>0，Δy>0这种齿轮传动的两分度圆不再相切而是分离ym。为保证标准径向间隙和无侧隙啮合，其全齿高应比标准齿轮缩短△ym。正传动的主要优点是：可以减小机构尺寸，减轻轮齿的磨损，提高承载能力，还可以配凑并满足不同中心距的要求。2)负传动：x=x1+x2<0′<，a′0这种齿轮传动的两分度圆相交，它的主要优点是可以配凑不同的中心距，但是其承载能力和强度都有所下降。一般只在

6、配凑中心距或在不得已的情况下，才采用负传动。一、变位齿轮的功用只要合理地选择变位系数，变位齿轮的承载能力可比标准齿轮提高20％以上，而制造变位齿轮又不需要特殊的机床、刀具和工艺方法，因此，在齿轮传动设计中，应尽量扩大变位齿轮的应用。变位齿轮的应用主要在以下几个方面：1、避免轮齿根切为使齿轮传动的结构紧凑，应尽量减少小齿轮的齿数，当z的正传动

7、时，可以提高齿轮的接触强度和弯曲强度，若适当选择变位系数x1，x2，还能大幅度降低滑动系数，提高齿轮的耐磨损和抗胶合能力。4、修复已磨损的旧齿轮齿轮传动中，一般小齿轮磨损较严重，大齿轮磨损较轻，若利用负变位修复磨损较轻的大齿轮齿面，重新配制一个正变位的小齿轮，就可以节省一个大齿轮的制造费用，还能改善其传动性能。其它内容自学