机械设计基础 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齿轮机构的特点和类型4.2齿轮实现定角速比传动的条件4.3渐开线齿廓4.4渐开线标准直齿轮各部分名称和基本尺寸4.5渐开线标准齿轮的啮合4.6渐开线齿轮的切齿原理4.7根切、最少齿数及变位齿轮4.8平行轴斜齿轮机构4.9锥齿轮机构用途:用来传递空间两任意轴之间运动和动力缺点：制造和安装精度要求高，成本较高、不宜于远距离两轴间传动。优点：传动准确、平稳、效率高、功率范围和速度范围广、使用寿命长第一节齿轮机构的特点和类型1.用途及特点第四章齿轮机构分类平面齿轮传动（两轴平行）空间齿轮传动

2、（两轴不平行）圆锥齿轮传动蜗杆传动交错轴斜齿轮传动圆柱齿轮传动直齿斜齿曲齿直齿轮斜齿轮外啮合内啮合两轴交错人字齿轮齿轮齿条2.分类平行轴齿轮传动内啮合直齿圆柱齿轮传动外啮合直齿圆柱齿轮传动齿轮齿条传动外啮合斜齿圆柱齿轮传动外啮合人字齿圆柱齿轮传动直齿锥齿轮传动曲齿锥齿轮传动斜齿锥齿轮传动相交轴齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆蜗轮传动交错轴齿轮传动准双曲面齿轮传动第二节齿廓实现定角速比传动的条件一、齿廓啮合的基本定律1、啮合：一对轮齿相互接触并进行相对运动的状态2、传动比：两轮角速度之比。KFnvk3、齿廓啮

3、合的基本定律两齿轮连心线O1O2与齿廓接触点K公法线相交于点C，C点为齿轮1、2相对速度瞬心，并称为节点。o1o212齿廓1齿廓2N1CN2K3、齿廓啮合的基本定律一对齿轮啮合时，其瞬时传动比等于啮合齿廓接触点处公法线分连心线所成二段线段的反比。记为：o1o212齿廓1齿廓2N1CN2K齿廓啮合的基本定律证明齿廓1o1o212齿廓2CKN1N2vk1vk2K2K1K1K2主动齿轮1的齿廓与从动齿轮2的齿廓在K点啮合，要保证两齿轮齿廓高副接触，它们在点的速度沿公法线方向的分量应相等。即

4、:由于那么啮合节点与节圆o1o212N1欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数，节点C必为定点。CN2K节圆1节圆２过节点C所作的两个圆称为节圆。若节点Ｃ在连心线01O2线上变动，则传动比为变量这类齿轮称为非圆齿轮机构第三节渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性二、渐开线齿廓啮合特性一、渐开线的形成及特性发生线沿半径为的基圆作纯滚动时，直线上任意点的轨迹称为该圆的渐开线。（1）=（2）渐开线上任意一点的法线必是基圆的切线。1.形成2.特性一、渐开线的形成及特性发生线沿半径为的基圆作纯滚动时，直线上任意点的轨迹称为

5、该圆的渐开线。（3）如右图所示，当渐开线在点与其共轭齿廓啮合时，所受正压力方向（法线方向）与该点速度方向所夹的锐角称为渐开线在该点的压力角，用表示。由图中的几何关系可得渐开线上任意点的向径、压力角及基圆半径之间的关系为1.形成2.特性一、渐开线的形成及特性发生线沿半径为的基圆作纯滚动时，直线上任意点的轨迹称为该圆的渐开线。（1）=（2）渐开线上任意一点的法线必是基圆的切线。（3）（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线在K点曲率半径越大；反之，基圆越小，曲率半径越小。渐开线在基圆上的点的曲率

6、半径为零，（5）基圆内没有渐开线。1.形成2.特性二、渐开线齿廓啮合传动的特点1．瞬时传动比恒定不变(传动平稳)2．中心距变动不影响传动比(中心距具有可分性)3．啮合线为直线(轮齿受力方向恒定)1.瞬时传动比恒定不变nnCO1O2K(K1,K2)1主动轮从动轮N2rb22rb1N1主动齿轮1驱动从动齿轮2节点为C.ΔO1N1C∽ΔO2N2C根据渐开线性质，两齿廓在任意点啮合的公法线都是两基圆的一条内公切线。由于基圆的大小和位置都是不变的，因此两基圆一侧的内公切线是唯一的，该直线与连心线的交点C为定点

7、，即节点固定。由此证明渐开线齿廓满足定传动比传动要求。2.中心距变动不影响传动比aCN1N2O1O2nnrb2rb1r1r2aCN1N2O1O2nnrb2rb1r1r2a渐开线齿轮的传动比决定于其基圆的大小，而齿轮一经设计加工好后，它们的基圆也就固定不变了，因此当两轮的中心距略有改变时，两齿轮仍能保持原传动比，这种中心距改变而传动比不变的性质称为渐开线齿轮传动中心距的可分性。啮合线:啮合点K在固定平面上的轨迹（N1N2）3.啮合线是一条直线nnCO11O2主动轮K(K1,K2)从动轮N2rb2

8、2rb1N1过啮合点的直线都是齿廓在啮合点的公法线,也是基圆的内公切线第四节齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸一、渐开线齿轮各部分的名称二、渐开线齿轮的基本参数三、渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算齿顶圆：齿顶所在的圆，其直径和半径分别用和表示。齿根圆：齿槽底面所在的圆，其直径和半径分别用和表示。分度圆：具有标准模数和标准压力角的圆。它介于齿顶圆和齿根圆之间，是计算齿轮几何尺寸的基准圆，其直径和半径分别用和表示。基圆：生成渐开线的圆，