齿轮机构设计解析ppt课件.ppt

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1、机械原理TheoryofMachinesandMechanisms主讲:王君玲工程学院机械设计教研室6齿轮机构设计齿轮机构的特点与分类；齿廓啮合基本定律；渐开线及渐开线性质；标准直齿圆柱齿轮传动；变位齿轮传动设计；斜齿圆柱齿轮机构；直齿圆锥齿轮机构。本章的主要内容：本章重点：齿廓啮合基本定律；渐开线及渐开线性质；标准直齿圆柱齿轮传动；变位齿轮传动设计；6.1齿轮机构的特点与分类6.1.1齿轮机构的分类变传动比齿轮机构定传动比齿轮机构非平行轴齿轮传动机构螺旋齿轮传动机构圆锥齿轮传动机构蜗轮蜗杆传动机构平行轴

2、齿轮传动机构直齿圆柱齿轮传动机构斜齿圆柱齿轮传动机构人字齿圆柱齿轮传动机构齿轮齿条传动机构按照齿廓曲线形状分:渐开线齿廓齿轮机构圆弧齿廓齿轮机构摆线齿廓齿轮机构6.1.2齿轮机构的特点优点：结构紧凑，工作可靠，效率高，寿命长，能保证恒定的传动比，而且其传递的功率与适用的速度范围大。缺点：制造安装费用较高，低精度齿轮传动的振动噪声较大。6.2齿廓啮合基本定律6.2.1齿廓啮合基本定律任意齿廓的两齿轮啮合时，其瞬时角速度的比值等于齿廓接触点公法线将其中心距分成两段长度的反比。节点与节圆6.2.2共轭齿廓凡能满

3、足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。共轭齿廓可以用包络线法、齿廓法线法或动瞬心线法等方法求得。6.3渐开线、渐开线标准齿轮6.3.1渐开线的形成rb基圆半径θk渐开线AK段的展角rk极径ak压力角6.3.2渐开线的性质（1）（2）渐开线上任一点的法线恒切于基圆。（3）（4）渐开线的形状取决于基圆半径。（5）基圆以内无渐开线。渐开线方程：6.3.3渐开线齿廓啮合特性（1）啮合线为一条定直线。（2）满足齿廓啮合基本定律，能实现定传动比传动。（3）中心距变化不影响传动比。（亦称为可分性）（4）啮合角恒等于

4、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。6.3.4渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称外齿轮内齿轮同一圆上pi=si+ei齿根圆（df和rf）齿顶圆（da和ra）分度圆（d和r）基圆（db和rb）四圆三弧齿厚si齿槽宽ei齿距pi三高齿顶高ha齿根高hf齿全高h6.3.4渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称rf齿根圆rb基圆ra齿顶圆齿距pi齿厚si齿槽宽eiri齿顶高ha齿根高hf分度圆ro齿全高h6.3.5渐开线标准直齿圆柱齿轮基本尺寸计算一、基本参数（1）齿数z（2）模数m人为规定为

5、标准值，称m为模数。（3）分度圆上的压力角a规定标准模数表（GB/T1357-1987)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※优先选用第一系列，括号内模数尽量不用。二、标准直齿圆柱齿轮基本尺寸计算(1)分度圆直径d=mz(2)齿顶高ha=ha*m(3)齿顶圆

6、直径da外齿轮da=d+2ha=mz+2ha*m内齿轮da=d-2ha=mz-2ha*m(4)齿根高hf=（ha*+c*)m(5)齿根圆直径df外齿轮df=d-2hf=mz-2(ha*+c*)m内齿轮df=d+2ha=mz+2(ha*+c*)m二、标准直齿圆柱齿轮基本尺寸计算(6)齿全高h=ha+hf=（2ha*+c*)m(7)基圆直径db=dcosa(8)分度圆齿厚(9)分度圆齿槽(10)分度圆齿距p=s+e=pm渐开线标准齿条齿条同侧齿廓为平行的直线，齿廓上各点具有相同的压力角，即为其齿形角，它等于齿

7、轮分度圆压力角。6.3.6轮齿任意圆上的齿厚Si二、固定弦齿厚6.3.7公法线长度公法线长度W：是指任意两反向渐开线齿廓间的法向距离。将a°=20°时，对应不同齿数z的k、W′之值列表（表6-2），若求W值，查表得W′，然后乘以模数即可。令：则：6.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动6.4.1正确啮合条件6.4.2连续传动条件开始啮合点B2：从动轮齿顶圆与啮合线的交点。终止啮合点B1：主动轮齿顶圆与啮合线的交点。B1B2：实际啮合线N1N2：理论啮合线连续传动条件:重合度重合度ea值越大，表明齿轮传动的连续性

8、和平稳性越好，一般机械制造业中，齿轮传动的许用重合度[ea]=1.3～1.4，即要求ea≥[ea]。重合度的物理意义及影响因素：齿条传动的重合度重合度表明在啮合过程中同时参与啮合的轮齿对数.1)齿顶高系数ha*2)齿数z1,z23)啮合角'影响因素6.4.2标准中心距a安装时保证：（1）无侧隙啮合（2）标准顶隙C*m当两个标准齿轮的分度圆相切时，恰好满足上述两个条件，此时的中心距称为标准中心距。“+”适用于外啮合；“-”适用