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第四章 齿轮机构 4.1 齿轮机构的特点和类型 分类： 4.2 齿廓实现定角速比的条件---齿廓啮合基本定律 4.3 渐开线齿廓 二、渐开线齿廓满足定角速比要求 三、渐开线齿廓传动的特点 4.4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 几何尺寸计算： 二、标准中心距 三、重合度 一对齿轮连续传动的条件：ε ≥1 4.6 渐开线齿轮的切齿原理 二、范成法 4.7 根切现象、最少齿数及变位齿轮 4.8 平行轴斜齿轮机构 一、齿廓曲面的形成： 直齿轮：发生面s在基圆柱上作纯滚动时，s 上任一与基圆柱母线平行的直线KK所展开的渐开线曲面。 啮合特点：接触线为直线，一对齿廓进入或脱离接触都是沿齿宽突然发生的，故易引起冲击和噪声，传动平稳性差，不适于高速。 斜齿轮 二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算 4、一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件： 模数、压力角相等，螺旋角大小相等方向相反。 4.9 锥齿轮机构 齿条的主要特点: 与直齿轮不同，形成齿廓曲面的直线KK与母线不平行。直线KK与母线之间的夹角称为基圆柱上的螺旋角?b。 啮合特点：接触线是倾斜的，斜齿轮是逐渐进入和退出啮合，同时啮合的轮齿数多（即重合度大），故传动较平稳，承载力大，适于高速和大功率。 从端面看等同于直齿轮，满足定角速比条件。 1. 螺旋角(?) 分度圆柱面上，用来表示斜齿轮轮齿的倾斜程度。8~20，有左、右旋之分。 2. 法向和端面参数 法面：垂直于轮齿的平面 规定：法向参数为标准值 。 例如mn和?n为标准值(?n = 20o)正常齿制齿顶高ha= han* mn, hf = ( han* + cn*) mn =1.25 mn 齿距 Pn= pt cosβ，模数m n=m tcos β n n 3. 几何尺寸计算： 一对斜齿轮传动在端面上相当于直齿轮传动，故可将直齿轮的几何尺寸计算公式用于斜齿轮的端面。 表4-4 渐开线正常齿标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式。 1、用于两相交轴之间的传动，有直、斜、曲齿等，应用最广的是两轴线正交(90o)的直齿锥齿轮传动。 2、直齿锥齿轮 一对直齿圆柱齿轮传动：相当于一对节圆柱的纯滚动。 一对直齿圆锥齿轮传动：相当于一对节圆锥的纯滚动。 OC为外锥距， ?1、?2为大、小齿轮的分度圆锥角。 * 4.1齿轮机构的特点和类型 4.2齿廓实现定角速比传动的条件 4.3渐开线齿廓 4.4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 4.5渐开线标准齿轮的啮合 4.6渐开线标准齿轮的切齿原理 4.7根切、最少齿数及变位齿轮 4.8平行轴斜齿轮机构 4.9圆锥齿轮机构 适用的功率(可达几万千瓦)和速度范围广（可达150 m/s）； 能保持恒定不变的传动比； 工作可靠性高； 寿命较长； 传动效率高； 可传递空间两轴的运动和动力。 特点： 优点 需专门设备制造，成本较高； 要求较高的制造和安装精度；（噪声和振动） 不适于远距离两轴间的传动. 缺点 按两轴的相对位置： 直齿（外/内/齿轮与齿条啮合） 斜齿（外/内/齿轮与齿条啮合） 人字齿 两轴平行 两轴相交 两轴交错 角速度比不变是一对传动齿轮齿廓的最基本要求。 互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线o1o2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。 齿轮1和2的齿廓在K点接触，两轮角速度分别为?1和?2 ，过K点作两齿廓的公法线nn与连心线O1O2交于P点。P点即是速度瞬心 过任一接触点的齿廓公法线都与连心线交于 一定点此即齿廓啮合基本定律 节点、节圆 1. 一对齿轮传动时，其一对节圆在作纯滚动； 2. 一对外啮合齿轮的中心距恒等于节圆半径之和； 3. 节圆半径的反比等于角速比。 ?1 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓，称为共轭齿廓。 机械中常用的共轭齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧等。 P 当一条动直线沿半径为rb的圆周作纯滚动时，此直线上的任一点轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆； 动直线称为渐开线的发生线 性质： 1. 发生线在基圆上滚过的线段长度等于基圆上相应的弧长； 2. 发生线既是渐开线任一点K的法线，又是基圆的切线；（发生线与基圆的切点B为渐开线上K点的曲率中心，线段BK为曲率半径； 3. 基圆以内无渐开线。 4. 渐开线上任一点的法线（压力方向线）与该点速度方向线之间所夹的锐角称为该点的压力角； cos?k=OB/OK=rb/rk 渐开线齿廓上各点压力角不等，向径rk越大（k离轮心越远），压力角越大。 5. 渐开线的形状取决于基圆的大小；rb ??, 渐开线齿条的齿廓。 rb O 渐开线齿轮：轮齿的两侧齿廓是由形状相同、方向相反的渐开线曲面组成。 渐开线齿轮 两