最新[工学]高职《机械设计基础》课件8教学讲义PPT.ppt

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1、[工学]高职《机械设计基础》课件810.1齿轮传动的基本类型及特点10.1.1、特点齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：（1）传递动力大、效率高；（2）寿命长，工作平稳，可靠性高；（3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。齿轮传动与带传动相比主要缺点有：（1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；（2）不宜作远距离传动。10.1.2、

2、类型齿轮传动的分类齿轮实物齿轮实物10.2渐开线齿廓10.2.1渐开线的形成如图10-2所示，一条直线沿一个半径为rb的圆周作纯滚动，该直线上任一点k的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。图10-2渐开线上任一点k的向径OK与起始点A的向径OA之间的夹角∠AOK（∠AOK=θk称为渐开线（AK段）的展角10.2.2渐开线的性质1、发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。如图10-3所示。图10-32、渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开线上某点的

3、法线。因为当发生线在基圆上作纯滚动时，它与基圆的切点B是发生线上各点在这一瞬时的速度瞬心，渐开线上K点的轨迹可视为以B点为圆心，BK为半径所作的极小圆弧，故B点为渐开线上K点的曲率中心，BK为其曲率半径和K点的法线，而发生线始终相切于基圆，所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。3、渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。如图10-4所示图10-44渐开线的形状只取决于基圆大小。如图10-5所示5基圆内无渐开线。图10-510.2.3渐开线齿廓的啮合特点1、具有可分性上式表明：渐开线齿轮

4、的传动比等于两轮基圆半径的反比。图10-62齿廓间正压力方向不变如图10-6所示，过节点C作两节圆的公切线tt，它与啮合线nn的夹角α’称为啮合角。由理论力学知道，齿廓间正压力方向为接触点公法线方向，由于公法线与啮合线重合且位置不变，显然，啮合角α’是一个常数，所以齿廓间正压力方向也不会改变。当齿轮传递的转矩为常数时，正压力的大小也不变。这对于提高齿轮传动的平稳性是极为有利的。由图还可知道，啮合角α’在数值上等于渐开线在节圆上的压力角。图10-63齿廓间存在相对滑动由齿廓啮合基本定律证明可知，一对齿廓如在节点C以

5、外的其它点啮合，由于两齿廓在接触点的线速度不等，即齿廓接触点沿公切线方向的速度分量不等（ad>bd)，则齿廓间将产生相对滑动。齿廓间的这种相对滑动会引起传动时的摩擦损失和齿面磨损。10.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算10.3.1、齿轮各部分名称和符号图10-7(1)齿顶圆:过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆,其直径和半径分别用da和ra表示。(2)齿根圆:过轮齿根部所作的圆称为齿根圆,其直径和半径分别用df和rf表示。(3)基圆:发生渐开线齿廓的圆称基圆,其直径和半径分别用db和rb表示。(4)齿

6、厚:在直径为dk的任一圆周上,一个轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用sk表示。(5)齿槽宽:在直径为dk的圆周上,相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示。(6)齿距:在直径为dk的圆周上,相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距,用pk表示,pk=sk+ek。基圆齿距用pb表示,pb=sb+eb。sb、eb分别为基圆上的齿厚和齿槽宽。(7)分度圆:在齿顶圆和齿根圆之间的作为齿轮尺寸计算基准的圆,其直径和半径分别用d和r表示。在标准齿轮上齿厚与齿槽宽相等,且分度圆的齿距p、齿厚s、齿槽宽e的

7、关系是:s=e=p/2。(8)齿顶高：齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高,用ha表示。显然ha=(da-d)/2。(9)齿根高:分度圆和齿根圆之间的径向距离称为齿根高,用hf表示。显然hf=(d-df)/2。(10)齿高:齿顶圆和齿根圆之间的径向距离称为齿高,用h表示。显然h=ha+hf。(11)齿轮宽度：沿齿轮轴线的长度称为齿宽,用b表示。10.3.2、标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算一、基本参数1、齿数：齿轮整个圆周上轮齿的总数,用z表示。图10-82、模数：根据圆的周长和齿距的定义可知式中,比值pk

8、/π含有无理数π,这给设计、制造及测量带来不便,为此需在齿轮上取一圆,将该圆pk/π的比值规定为标准值,并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆即为分度圆。规定分度圆上的齿距p对π的比值为标准值(整数或有理数)称为模数,用m表示,即（10-1）式中,m的单位为mm。模数是齿轮的一个重要的基本参数,我国已制定了标准模数系列(见表10-1)。因此,分度圆的直径为(10-2)分度圆