机械设计基础-第4章-齿轮机构讲解学习.ppt

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1、机械设计基础-第4章-齿轮机构齿轮机构§4-1齿轮机构的特点和类型、齿轮传动的特点优点：传动比可恒定不变适用功率和速度范围广传动平稳，机构紧凑可实现平行轴、任意角相交轴和交错轴之间的传动缺点：齿轮制造需专用工具安装精度要求高不宜用于轴间距离较大的传动二、齿轮类型二、齿轮类型§4-2渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性发生线沿基圆作纯滚动时，直线上任一点的轨迹。§4-2渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性发生线沿基圆作纯滚动时，直线上任一点的轨迹。§4-2渐开线齿廓一、渐开线的形成和特性1.渐开线的形成渐开线基圆发生线发生线沿基圆作纯滚动时，直线上任一点的轨迹。渐开线上某一点

2、的法线与齿廓上该点速度方向线的夹角。2.压力角三、渐开线方程和渐开线齿廓的压力角渐开线方程为展角二、渐开线特性⑤基圆内无渐开线。①②切点N是渐开线上K点的曲率中心。KN是渐开线上K点的曲率半径。③发生线KN是渐开线上K点处的法线。④基圆的大小决定渐开线的形状四、渐开线齿廓满足定角速比的要求1.渐开线齿廓能够保证瞬时传动比恒定齿廓啮合基本定律满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮为共扼齿轮。2.渐开线齿轮的啮合线和啮合角恒定不变啮合线是传力的方向线，啮合线为直线是渐开线齿轮的优点之一。3.可分性制造、安装时实际中心距与理论中心距可略有偏差而不影响其瞬时传动比。四、渐开线齿廓满

3、足定角速比的要求§4-3渐开线标准齿轮的基本尺寸齿轮各部分部件的名称一、齿宽、齿槽宽和齿距分度圆d：为便于齿轮个部分尺寸的计算，在齿轮上选择一个作为计算的基准。在分度圆上齿厚S，齿槽宽e，齿距p分度圆上的尺寸为渐开线齿轮的标准尺寸渐开线标准齿轮的基本尺寸渐开线标准齿轮的基本尺寸二、模数和压力角模数m：定义齿距p与π比值为模数模数的大小是齿轮抗弯能力的重要标志。设齿轮齿数为Z渐开线标准齿轮的基本尺寸此时压力角为标准值，我国规定压力角：分度圆上的压力角用α表示标准直齿圆柱齿轮标准模数，标准压力角。标准齿顶高系数和标准顶隙系数。分度圆上齿厚等于齿槽宽的直齿圆柱齿轮。标准直

4、齿圆柱齿轮标准中心距标准齿轮分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。对于标准齿轮：标准中心距为：此时，两齿轮的齿顶圆与齿根圆之间的间隙为标准顶隙。渐开线标准齿轮的基本尺寸三、齿顶高、齿根高和全齿高：齿顶高系数。：顶隙和径向间隙系数正常齿：短齿：有利于润滑油流动已知：一对标准直齿圆柱齿轮传动，齿数Z1=20，传动比i=3.5，模数m=5mm。求：两齿轮的分度圆直径，顶圆直径，根圆直径，齿距，齿厚及中心距。例题1解：大齿轮齿数分度圆直径顶圆直径根圆直径例题(续)齿距齿厚中心距例题2已知：现有一标准直齿圆柱齿轮。测得：顶圆直径da=134.8mm，齿数z=25。求：齿轮的

5、模数，分度圆上渐开线的曲率半径；dk=130mm圆周上渐开线的压力角。解：模数取标准模数分度圆半径基圆半径分度圆上渐开线曲率半径dk圆周上的压力角§4-4渐开线标准齿轮的啮合一、齿轮啮合的几个名词1.节圆2.节点P3.啮合线4.啮合角二、正确的啮合条件二、正确的啮合条件二、正确的啮合条件1.正确啮合条件(分齿条件)要使两齿轮正确啮合，必须使两齿间的法向齿距相等。由渐开线性质：两齿轮法向齿距等于各自的基圆齿距。二、正确的啮合条件两齿轮法向齿距等于各自的基圆齿距渐开线齿轮正确的啮合条件:2.齿轮的传动比为：三、连续传动条件1.理论啮合线段：2.实际啮合线段：3.啮合弧:

6、啮合时B点在分度圆上经过的弧线距离。4.重合度：啮合弧与齿距之比值。定义三、连续传动条件齿轮连续传动条件：实际啮合弧大于齿距。保持连续正确传动。处于传动的连续和不连续的边界状态。不能保证定比传动。§4-5渐开线齿轮的切齿原理一、齿廓切制的基本原理齿轮加工方法：成形法和范成法1.成形法用渐开线的成形铣刀直接切出齿形。这种切齿方法简单，但生产率低，精度差。要求不同的齿数，准备不同的铣刀。利用一对齿轮互相啮合，把其中一齿轮做成刀具，就可以切出共轭的渐开线齿廓。二、范成法§4-5渐开线齿轮的切齿原理加工精度高，是目前轮齿切削加工的主要方法。刀具和被加工齿轮模数和压力角相等，

7、不管被加工齿轮的齿数为多少，都能用同一把刀具加工。§4-6根切、最小齿数和变位齿轮1、齿轮根切现象被加工齿轮齿数少基圆半径过小齿条刀的齿顶超过了被切齿轮的啮合极限点形成根切现象一、根切和最小齿数2.最小齿数§4-6根切、最小齿数和变位齿轮标准齿的最小齿数二、变位齿轮及其齿厚的确定§4-6根切、最小齿数和变位齿轮1.变位齿轮当需要齿轮可采用变位齿轮的方法。变位齿轮:将刀具自轮坯中心向外移出一段距离用这种方法切制的齿轮为变位齿轮。移出距离2．变位齿轮的齿厚和齿槽宽负变位x为负值代入。齿距、模数和压力角不变优点：1.当被切齿数时，可通过变位齿轮切出不根切的齿轮。2.当