机械设计基础第5版-杨可桢等-第04章 齿轮机构ppt课件.ppt

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1、第4章齿轮机构4.1齿轮机构类型平面齿轮机构1.传递平行轴运动的外啮合齿轮机构直齿斜齿人字齿内啮合齿轮机构齿轮齿条机构2.传递相交轴运动的外啮合圆锥齿轮机构直齿直齿3.传递交错轴运动的外啮合齿轮机构斜齿蜗轮蜗杆准双曲面齿轮按两轴的相对位置和齿向分齿轮机构外啮合齿轮与齿条啮合内啮合直齿曲齿直齿斜齿人字齿交错轴的斜齿轮（旧称螺旋齿轮）蜗杆蜗轮两轴相交的齿轮机构（圆锥齿轮机构）两轴交错的齿轮机构两轴平行的齿轮机构（平面齿轮机构）两轴不平行的齿轮机构（空间齿轮机构）圆柱齿轮机构外啮合齿轮与齿条啮合内啮合4.2齿廓实现定角速比传动的条件过K点

2、，两齿廓G1和G2的公法线nn与连心线O1O2的交点C。C点是齿轮1、2的速度瞬心，有C——两齿廓的啮合节点(节点)；i12——两齿廓的传动比。齿廓啮合基本定律满足定律的齿廓——共轭齿廓共轭齿廓的齿廓曲线——共轭曲线节圆——过节点所作的两个相切的圆。要定传动比，C点必须固定。一对齿轮传动时节圆在作纯滚。注意：C可固定，但公法线不一定固定。常用的齿廓：（1）渐开线齿廓—应用最广；（2）摆线齿廓；（3）圆弧齿廓。4.3渐开线齿廓4.3.1渐开线的形成和特性直线在圆周上纯滚时，直线上任一点的轨迹——渐开线渐开线的基圆渐开线的发生线基圆半径

3、rb渐开线上点K的展角k渐开线上点K的半径rk4.3.1渐开线的形成和特性1.BK=AB2.渐开线上任一点的法线恒与基圆相切3.离基圆愈远，渐开线的曲率半径愈大，渐开线愈平直4.基圆内无渐开线5.渐开线的形状取决于基圆的大小B3在∞A3在∞——齿条的齿廓曲线4.3.2渐开线方程点K为渐开线上任意点：点K处的压力角k向径rk，展角k。k——k的渐开线函数，用invk表示。所以所以，渐开线的极坐标方程式为：4.3.3渐开线齿廓的啮合特性啮合点K的变化啮合点K的变化1啮合点K的变化2啮合点K的变化3啮合点K的变化41.啮合线为

4、一条直线啮合点K都在此公切线上简单证明：啮合线——啮合点的轨迹。意义：力的方向不变，传动稳定。2.能实现定传动比C点固定3.中心距变化不影响传动比中心距简单证明：演示演示中心距变化4.啮合角恒等于节圆压力角啮合角——啮合线N1N2与两节圆公切线tt之间所夹的锐角。节圆压力角5.中心距与啮合角余弦的乘积恒等于两基圆半径之和改变中心距，则有即6.共轭点——一对渐开线齿廓上互相啮合的两点。例：求M1的共轭点M24.4渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸4.4.1外齿轮1.齿轮各部分名称全齿高h齿槽齿齿廓曲面齿宽B齿顶圆da齿根圆df

5、基圆db齿数z任意圆rk齿厚sk齿槽宽ek齿距pk基圆rb法向齿距pn基圆齿距pb在基圆上pb=sb+ebpk=sk+ekpn=pb齿的分布1齿的分布1齿的分布22.基本参数对于标准齿轮有5个：(1)齿数z(2)分度圆模数m(3)分度圆压力角(4)齿顶高系数ha*(5)顶隙系数c*①分度圆模数(m)和分度圆压力角()任意圆周长：dk=pkz可知：不同的dk，有不同的dk/，且含有无理数。又由渐开线特性知：不同的dk，有不同的k。为了便于设计、制造及互换，规定某一圆上的dk/和k为标准值。分度圆记为：分度圆d：压力角

6、模数m=p/1.我国规定=20；2.模数：标准系列（见下表），模数又是轮齿抗弯能力的重要标志。表4.3标准模数系列（GB1357-87）mm第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列0.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79（11）14182228(30)3645说明：①本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模数。②选用模数时，应优先采用第一系列，其次是第二系列

7、，括号内的模数尽可能不用。分度圆齿槽宽e齿厚s分度圆上的参数：p=s+e齿距p分度圆直径d全齿高h基圆直径db齿根圆直径df齿顶高ha齿根高hf齿顶圆直径dah=ha+hf②齿顶高系数(ha*)和顶隙系数(c*)齿顶高ha齿根高hf式中ha*、c*分别称为齿顶高系数和顶隙系数。对于圆柱齿轮，其标准值按正常齿制和短齿制规定如下：表4-2渐开线圆柱齿轮的齿顶高系数和顶隙系数正常齿制短齿制ha*1.00.8c*0.250.3顶隙c=c*m利于润滑油的流动3.渐开线标准直齿轮的几何尺寸和基本参数的关系标准齿轮渐开线标准直齿轮的几何尺寸计算公

8、式见表4.4。s=e=p/2=m/2ha=ha*mhf=(ha*+c*)m——分度圆上的齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮。表4.4标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式基本参数z,m,,ha*,c*名称符号公式分度圆直径