《机械设计基础》课件-第4章齿轮机构.ppt

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1、第4章齿轮机构第一节齿轮传动的特点、类型及其应用第二节齿廓啮合的基本定律第三节渐开线齿廓及其啮合特性第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮第五节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动第六节渐开线齿廓的根切现象第七节平行轴斜齿圆柱齿轮机构第八节直齿圆锥齿轮机构简介本章总结1优点:传动准确、平稳、效率高、功率范围和速度范围广、结构紧凑、使用寿命长。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。特点第一节齿轮传动的特点、类型及其应用用途用来传递空间两任意轴之间运动和动力。分类平面齿轮传动（两轴平行）空间齿轮传动（两轴不平行）两轴相交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

2、齿曲齿直齿斜齿外啮合内啮合齿轮齿条两轴交错人字齿轮工作原理依靠主动轮轮齿的齿廓推动从动轮轮齿的齿廓来实现。2齿轮传动图外啮合直齿内啮合直齿齿轮齿条外啮合斜齿外啮合人字齿蜗杆传动交错轴斜齿轮直齿锥齿轮斜齿锥齿轮曲齿锥齿轮3欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数，节点必为定点。两齿轮啮合时，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两段线段的反比。第二节齿廓啮合的基本定律一、齿廓啮合的基本定律二、共轭齿廓啮合：一对轮齿相互接触并进行相对运动的状态称为啮合。传动比：两轮角速度之比。概念满足预定传动比要求的一对齿廓称为共轭齿廓。基本要求实现预定传动比；便于设计、制造和安装；互换性好；

3、强度高。齿廓曲线渐开线（最常用）、外摆线、圆弧曲线。齿廓啮合的基本定律第一种叙述法:第二种叙述法:4为连心线与公法线的交点，称为啮合节点，简称节点。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。即由于，那么故两轮的瞬时传动比为：分别以和为圆心、以和为半径作圆，这两个圆分别称为两轮的啮合节圆，简称节圆。★两轮齿廓在节点啮合时,相对速度为零，即一对齿轮的啮合传动相当于它们的节圆作纯滚动。齿廓啮合的基本定律图5第三节渐开线齿廓及其啮合特性一、渐开线的形成和渐开线性质二、渐开线齿廓啮合特性6一、渐开线的形成和渐开线性

4、质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。（把线缠在圆上，展开，线端的轨迹即为渐开线）（1）=BA（2）渐开线上任意一点的法线必是基圆的切线。（3）是渐开线在K点的曲率半径。离基圆越远，曲率半径越大；反之，离基圆越近，曲率半径越小。渐开线在基圆上的点的曲率半径为零，基圆内没有渐开线。（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。（5）如右上图所示，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.性质渐开线发生线

5、基圆7二、渐开线齿廓啮合特性根据渐开线性质，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，即节点固定。由此证明渐开线齿廓满足定传动比传动要求。故：为啮合点的轨迹，故又称为啮合线，为一条直线。啮合线与两轮连心线的垂线方向（节点的速度方向）所夹的角ˊ称为啮合角,它等于渐开线在节圆上的压力角。不计摩擦时，齿廓间作用力定向；转矩不变时，作用力大小不变。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

6、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。1．瞬时传动比恒定不变2．中心距变动不影响传动比3．啮合线为直线8第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮一、渐开线齿轮各部分名称二、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9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，其直径和半径分别用和表示。齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用表示。齿根高：齿根圆

7、与分度圆之间的径向距离，用表示。齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用表示。齿厚：一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。齿距：相邻两齿的同侧齿廓之间的分度圆弧长，用表示。显然有。一、齿轮基本尺寸的名称和符号一、齿轮基本尺寸的名称和符号（标准直齿圆柱外啮合齿轮)10齿数齿轮整个圆周上轮齿的总数。模数m齿轮的分度圆周长则规定=为整数或简单有理数且为标准值，见下表称为分度圆模数，简称模数，单位mm。不同m的齿轮二、渐开线齿轮的基本参数注意：齿轮不同圆周上