齿轮机构解析课件.ppt

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1、第4章齿轮机构及其设计你的手表如何保证准确性？1）平面齿轮机构1.类型按两轴的相对位置分：平面齿轮机构、空间齿轮机构外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动曲齿圆柱齿轮传动4.1齿轮机构的类型及特点圆锥齿轮传动(直齿、斜齿、曲线齿）交错轴斜齿轮传动蜗杆传动.2）空间齿轮机构（了解）应用举例：机床汽车变速箱2.特点实现空间任意两轴（平行、相交、交错）的旋转运动，或转动转换为移动。1.齿廓啮合的一般规律工作对齿廓曲线的要求（∵齿廓形状影响传动性能）传动质量

2、？——惯性力、振动、噪音？——转速是否均匀？——传动比是否变化？由瞬心定理：C为齿廓1、2的瞬心齿廓啮合基本定律：一对传动齿轮在任一位置的传动比等于连心线被齿廓接触点公法线所分线段的反比12O1O2nnCvC1vC2KVC1=VC2即：ω1O1C=ω2O2C4.2齿廓啮合基本定律2.节点、节圆意义：一对齿轮的传动可以看成两节圆件的纯滚动（∵节点C是瞬心）若两轮传动为定传动比则：则节点C应为定点！节圆节圆12O1O2nnCK节圆：过节点所作的两圆(d1’、d2’)什么样的齿廓可以做到？节点：公法线与

3、连心线的交点C3.齿廓曲线的确定什么样的齿廓满足定传动比？理论上很多！(包络线法)常用曲线:渐开线、摆线、圆弧线、抛物线等。实际中的选用：应考虑设计、制造、安装、使用、维护等因素。本章主要研究渐开线齿廓12O1O2K4.3.1渐开线的形成和特性1.圆的渐开线的形成及方程渐开线：一直线在圆上作纯滚动时，该直线任一点的轨迹渐开线发生线基圆F向径压力角αKαKθKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆4.3渐开线齿廓及啮合特性rk=rb/cosakθk=tanak-ak=invak极坐标方程渐开线函数2.渐

4、开线的特性1）发生线滚过基圆的长度等于基圆上被滚过的弧长？2）渐开线上任一点法线一定切于基圆（或基圆的切线必为渐开线上某点的法线）BKBAO当rK＝rb时，aK＝0∴rK↓aK↓渐开线上各点aK不同！3）压力角k和曲率半径rKBKB（切线）＝KB（法线）渐开线上各点rKB也不同！曲率和曲率半径：ρ＝1/r，rBK基圆半径越大，渐开线越平直（直线是渐开线的特例）。C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K渐开线的形状取决基圆大小！5）基圆内没有渐开线！4）渐开线的形状取

5、决于基圆半径推论2.同一基圆所生成的同向渐开线其法向等距3.两反向渐开线公法线处处相等(等于两渐开线间的基圆弧长)OC3AC1BC2A1B1A2B2N1N2K1K2K1.同一基圆上渐开线形状相同由齿廓啮合基本定律渐开线齿廓：内公切线N1N2为定直线（∵二基圆为定圆）连心线O1O2也为定直线（∵O1、O2固定）则节点C必为定点4.3.3渐开线齿廓啮合特性1.传动比恒定（运动方面）rb2O212N2E２E１O1rb1KCK’N1З2З1N1N2'aao1o2Co'2C'N1'rb1rb22.传动的

6、可分性（制造、使用方面）rb2可分性：基圆半径由齿轮加工时确定，使用时即使中心距(a或a’)有微变，其传动比也不会改变。З2З1N1N2ttao1o2Crb1rb23.啮合角不变（动力方面）啮合角’：啮合线（N1N2）与节圆公切线(tt)所夹的锐角（等于节圆上的压力角）∵基园半径rb、节圆半径r’均为定值，即啮合角也是一常数（正压力方向不变）'r1''r24.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸一、外齿轮√二、内齿轮三、齿条1各部分名称和符号2基本参数3几何尺寸的计算4例题4.4.1齿轮各部分

7、名称齿距pi:相邻两齿同侧间的弧长，pi=si+ei分度圆d(r):计算齿轮的基准圆（无下标）OhhfharrarbrfsieiespBpi基圆(db,rb):产生渐开线的圆齿顶圆da(ra)：连接齿轮各齿顶的圆齿根圆df(rf):齿槽底部连接的圆齿厚(si):在di圆周上,一个轮齿左右两侧齿廓间的弧线长齿槽宽（ei）:在di圆周上,齿间的弧线长（齿间）（注意：在分度圆上不注下标，如：p=s+e）齿顶高ha：分度圆到齿顶距离齿根高hf：分度圆到齿根距离齿全高h=ha+hf：齿顶与齿根间的距离齿宽B

8、：齿轮的宽度4.4.2齿轮的基本参数1.模数m：由d=zp得d=zp/令p/＝m则d=zm称m为模数，单位：mm。标准模数系列（GB/T1357—2008）Orp不同模数的齿轮比较模数：轮齿大小和抗弯能力的标志模数m↑——齿厚↑、抗弯能力↑m=4z=16m=2z=16m=1z=16不同圆上的压力角k：rbOArKBB1Kkrkkk分度圆的确切定义:模数m和压力角a都为标准值的圆压力角与rk有关（最大αa、最小αb），标准压力角（分度圆上）：＝20º（少数也有15