第10章 齿轮传动.pptVIP

第10章 齿轮传动 一 齿轮机构的主要优点： 齿轮机构是应用最广的机构之一。 1）适用的圆周速度和功率范围广； 2）效率较高； 3）传动比稳定； 4）寿命较长； 5）工作可靠性较高； 6）可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。　　 二 齿轮机构的主要缺点： 1）要求较高的制造和安装精度，成本较高； 2）不适宜于远距离两轴之间的传 动。 三 齿轮机构可分类 按照两轴的相对位置和齿向，齿轮机构可分类如下： 一、渐开线及其性质 一直线在一圆周上作纯滚动，直线上任意点的轨迹称为圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为发生线(参见右图)。 由渐开线形成过程可知，渐开线具有下列特性： （1）因发生线与基圆之间为纯滚动，没有相对滑动，所以　 （3）渐开线齿廓上某点的法线(压力方向线)，与齿廓上该点速度方向所夹的锐角?k，称为该点压力角。今以rb表示基圆半径，由图可知 （4）渐开线形状决定于基圆的大小。? 二、渐开线直齿圆柱齿轮的几何计算 1、齿轮各部分的名称及代号 齿顶圆：轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆，其直径用dａ表示； 齿根圆：齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆，直径用df表示。 齿厚：任意直径dk的圆周上，轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚，用sk表示； 齿槽宽：任意直径dk的圆周上，齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用ek表示； 齿距：相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距，用表示。设z为齿数，则根据齿距定义可得 ，故 齿轮不同直径的圆周上，比值 不同，而且其中还包含无理数?； 又由渐开线特性可知，在不同直径的圆周上，齿廓各点的压力角?k也是不等的。 分度圆：为了便于设计、制造及互换，我们把齿轮某一圆周上的比值 规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径以d表示。 压力角：分度圆上的压力角简称为压力角，以?表示，我国国家标准规定的标准压力角为20° 模数：分度圆上的齿距p对?的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即 　。 模数是齿轮的主要参数之一，齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，则p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯能力就越强，所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。 顶隙：顶隙c=c*m是指一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。顶隙有利于润滑油的流动。 齿顶高：轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，用h?表示； 齿根高：轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，用hf表示 标准齿轮： 标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。因此，对于标准齿轮有 2、齿轮基本参数 齿数ｚ 模数ｍ，已标准化，教材表。 压力角α，α＝20° 齿顶高系数 顶隙系数 正常齿 =1，短齿 =0.8； 正常齿c*=0.25，短齿c*=0.3。 模数和齿数是齿轮最主要的参数。 在齿数不变的情况下，模数越大则轮齿越大，抗折断的能力越强，当然齿轮轮坯也越大，空间尺寸越大；　　 模数不变的情况下，齿数越大则渐开线越平缓，齿顶圆齿厚、齿根圆齿厚相应地越厚； 3、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸 渐开线标准圆柱内齿轮几何尺寸 4、标准齿轮的公法线长度 齿轮上跨过一定齿数k所量得的渐开线间的法线距离，称为齿轮的公法线长度，用Wk表示。通常公法线长度可用下式计算： 测量公法线长度时，应使卡尺量脚的平面与齿廓在分度圆附近相切，这样测得的才是准确的公法线长度。 五、弦齿高 轮齿两侧齿廓与分度圆的两个交点间的距离，称为分度圆弦齿厚，用 表示。齿顶到分度圆弦间的径向距离，称为分度圆弦齿高，用 表示。 10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动 一 正确啮合(同步)条件 正确啮合条件---一对齿相邻 两齿同侧齿廓间在啮合线上 的法线距离相等，pn1=pn2 。渐 开 线的特性即 pb1=pb2 推导： π db1/z1= π db2/z2 m1cos α1= m2cos α2 上式表明：渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。这样，一对齿轮的传动比可表示为 二 连续传动的条件 实际啮合线段与法向齿距 之比称为重合度，用?表示， 因此，齿轮连续传动的条件 是： 　 重合度越大，同时啮合的齿对数越多。 三 标准中心距 我们把一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距，以 a 表示，即 10.4　斜齿圆柱齿轮传动 一、斜齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点 由斜齿轮齿廓曲面的形成可见，其端面(垂直于其轴线的截面)的齿廓曲线为渐开线。从端面看，一对渐开线斜齿轮