齿轮机构传动设计详解ppt课件.ppt

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1、齿轮机构§5-1概述一、平面齿轮机构二、空间齿轮机构§5-2齿廓啮合基本规律及渐开线齿型一、齿廓啮合基本定律齿轮机构back蜗杆平面齿轮机构空间齿轮机构一、齿廓啮合基本定律ω2ω1o2o1nnkCvk2vk1tt作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必与两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮连心线分成两个线段，与该对齿轮的角速比成反比。一对齿廓在K点接触时，vk1≠vk2但其法向分量应相同。否则要么分离、要么嵌入有：i12=ω1/ω2＝O2C/O1C根据三心定律可知：C点为相对瞬心。如果要求传动比为常数，则应使O2C/O1C为常数。由于O2、O1为定点，

2、故C必为一个定点。两节圆相切于C点，且两轮节点处速度相同，故两节圆作纯滚动。齿轮机构作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，必与两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮连心线分成两个线段，与该对齿轮的角速比成反比。共轭齿廓：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。定传动比共轭齿廓曲线有：渐开线、摆线、圆弧。二、渐开线齿廓1.渐开线的形成2.渐开线的性质1)发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的一段弧长，即NK=NK02)发生线是渐开线在K点的法线，即过渐开线上的任何一点的法线始终与基圆相切3)发生线与基圆的切点N为渐开线上的K点的曲率中心，而NK为其

3、曲率半径。渐开线上各点的曲率半径不同，离基圆愈远处的点，其曲率半径愈大；反之，曲率半径愈小，在基圆上即K0点处，其曲率半径为零。4)渐开线形状取决于基圆大小。5)基圆内无渐开线。rb发生线Nkk0rkθk基圆O渐开线A1B1o1θkKθkA2B2o2B3o3齿轮机构3.渐开线的压力角齿廓在接触点K所受的正压力方向与该齿轮绕轴心O转动的线速度方向所夹的锐角称为渐开线在该点处的压力角，用ak表示。其数值等于ON与OK的夹角。Oωrb正压力方向α1k0αkαkB1K1r1NKrk速度方向齿轮机构4.渐开线函数：展角，它是压力角的函数，称为渐开线函数。Oωrb正压力方向αkαk

4、NKrk速度方向k0θk5.渐开线极坐标方程式§5-3标准直齿圆柱齿轮各部分名称和尺寸一、外齿轮齿轮基本尺寸的名称和符号pnr齿顶圆－da、ra齿根圆－df、rf齿厚－sk任意圆上的弧长齿槽宽－ek弧长齿距（周节）－pk=sk+ek同侧齿廓弧长齿顶高ha齿根高hf齿全高h=ha+hf齿宽－BhahfhrbOBprapb分度圆－－人为规定的计算基准圆表示符号：d、r、s、e，p=s+e法向齿距（周节）－pnseskek=pbrfpk此圆上具有标准的摸数和压力角基圆－db、rb二、基本参数3.压力角国标规定：分度圆上的压力角为20º。未加特殊说明的压力角均系分度圆上的压力

5、角。2.模数m:m=p/已标准化（表5-2）1.齿数z齿轮圆周上的轮齿总数4.齿顶高系数5.顶隙系数（）ha=ha*m标准值ha*＝1标准值c*=0.25hf=(ha*+c*)m分度圆周长：πd=zp,摸数模数－为了计算、制造和检验的方便称为模数m。模数的单位：mm，它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮，模数大，尺寸也大。于是有：d=mz，r=mz/2人为规定：只能取某些简单值，m=4z=16m=2z=16m=1z=16d=zp/π,出现无理数,不方便分度圆压力角OrfrarbrNα或rb＝rcosα，α＝arccos(rb/r)db＝dcosα对于分度圆大

6、小相同的齿轮，如果α不同，则基圆大小将不同，因而其齿廓形状也不同。α是决定渐开线齿廓形状的一个重要参数。由d=mz知：m和z一定时，分度圆是一个大小唯一确定的圆。规定标准值：α＝20°某些场合采用α＝14.5°、15°、22.5°、25°。如航空齿轮由db＝dcosα可知，基圆也是一个大小唯一确定的圆。三、标准齿轮齿顶高与齿根高为标准值，分度圆上的齿厚S等于齿槽宽e的直齿圆柱齿轮称为标准齿轮。几何尺寸计算（表5-3）§5-4渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动ω1ω2O2rb1rb21.渐开线齿廓能保证定传动比传动N2N1K’CC1要使两齿轮作定传动比传动，则两轮的齿廓无论

7、在任何位置接触，过接触点所作公法线必须与两轮的连心线交于一个定点。两齿廓在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2，是基圆的切线，为定直线。i12=ω1/ω2=O2C/O1C工程意义：i12为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮使用寿命，提高机器工作精度。C2两轮中心连线也为定直线，故交点C必为定点。在位置K’时同样有此结论。K一、渐开线齿廓的啮合特性一对渐开线齿廓啮合传动的瞬时传动比为常数。=rb2/rb1一对轮齿的啮合过程N1N2O1rb1Crb2ω2ω1O2实际啮合线－B1B2轮齿在从动轮顶圆与N1N2线交