机械原理课件齿轮.ppt

重点： 1）齿轮机构的类型和特点。 2）掌握齿廓实现定角速比的条件。 3）标准渐开线直齿圆柱齿轮基本尺寸计算。 4）直齿圆柱齿轮的正确啮合条件及齿轮的连续传动条件。 5.1 齿轮机构的类型和特点 5.1.1类型 5.2 齿廓啮合基本定律 nn：公法线；c：nn与O1O2交点，是瞬心,又称啮合节点。 定传动比条件：无论两齿廓在何处啮合，节点C必为连心线上一定点。节圆：以O1，O2为圆心，以O1C，O2C为半径所作圆，称为节圆。两齿廓啮合相当于一对节圆作纯滚动。 已知：中心距a，传动比i12=ω1/ω2=r2/r1和齿轮1的齿廓g1，求：与齿廓g1共轭的齿轮2的齿廓g2 。 5.3 渐开线齿廓 G1G3为同一基圆上形成的两条同向渐开线，K1K3与K1‘K3’有何关系？ 2 渐开线方程 5.3.4 渐开线齿廓的啮合特性 1 啮合线为一定直线 无论两齿廓在什么位 置啮合，啮合点都在 两基圆的内公切线上 N1N2,该线为啮合线 由于两基圆为定圆， 所以一侧内公切线只有 一条，是一定直线 2 能实现定传动比传动 中心距变化后C点随之改变，但rb1,rb2不变，所以i12不变，这一特性为中心距的可变性。 5.4. 渐开线标准直齿圆柱齿轮 2 基本参数： 齿数、分度圆模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数齿数Z: 齿轮上轮齿的个数分度圆模数m：分度圆周长=πd=zP，d=zP/π，因π是无理数，所以d也将是无理数，对齿轮设计不利，所以为方便设计、加工和检验，人为规定m=P/π，m即分度圆模数，简称模数，单位mm，已标准化(附表5-2)。分度圆直径d=mz，当齿数一定时，模数直接影响齿轮的尺寸，m越大，齿轮尺寸越大。 分度圆压力角： 因为rb=rcosα，当风度圆半径确定后，随着压力 角的变化，基圆半径变化，渐开线形状变化，对 齿轮设计不利，人为规定压力角为标准值，α=20°,某些行业α=14.5 °,15 °,22.5 °,25 ° 分度圆定义：具有标准模数和标准压力角的圆 内齿轮：dfd, dad, dadb， 齿条1 压力角不变，为20°，等于齿形角；2 齿距不变p=πm，分度线上e=s=p/2; 任意圆上齿厚Sk计算 B1:脱离啮合点,主动轮齿顶圆与啮合线交点。 为了保证定传动比传动，所有啮合点都应在啮合线上，所以两轮的法向齿距Pn1=Pn2才能正确啮合 要想两轮能正确啮合，必保证Pb1= Pb2 Pb1〈Pb2或Pb1〉Pb2： 轮齿发生干涉，不能正常啮合 齿轮传动时，为了避免一齿轮的齿顶圆与另一齿 轮的齿根圆接触，并保存一定的间隙储存润滑 油，应留有一定的间隙，称为顶隙。应保证为标 准值，即c=c*m。 标准安装：标准中心距 非标准安装时，安装中心距和标准中心距关系 无论是标准安装，还是非标准安装，传动比都是常数 齿轮与齿条啮合标准安装：分度线与节线（过节点）重合，齿轮分度圆与节圆重合，啮合角等于压力角 结论：无论标准还是非标准安装，齿轮r=r，α= α 5.5.4 连续传动条件 只具备两齿轮的法向齿距相等（基圆齿距）， 并不能保证两轮能连续传动，还必须满足实际啮 合线段大于基节，即 综上所述:齿轮连续传动条件为： 重合度计算：外啮合齿轮 齿轮齿条传动的重合度 5.6 渐开线齿轮的加工 6.6.2 范成法：是利用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的 。 加工方法： 1 齿轮插刀插齿（外齿） 内齿 根切产生的原因 刀具齿顶线过啮合极限点：刀具齿廓到达N1点时，与被切齿轮开始脱离，不产生根切，被加工齿轮的渐开线从基圆开始。 刀具齿顶线在啮合极限点上：刀具齿廓到达N1点时，切制过程继续，刀具的齿顶将切入被加工齿轮的根部，把在到达点前已经 加工好的齿廓切去，形成根切。 结论：发生根切的根本原因在于刀具的齿顶线超过了啮合极限点N1，即 渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数 5.7 变位齿轮 5.7.1 不产生根切的最小变位系数 为了避免根切，需要将刀具远离被加工齿轮， 采用这种方法加工的齿轮称为变位齿轮。 优点 （1） 可以避免根切 ； （2）可以提高齿轮轮齿的抗弯曲强度； （3）可以配凑中心距； （4）没有齿数限制，标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数 。 变位移距xm：刀具移动距离；变位系数x： x 0 ,正变位，刀具远离被加工齿轮；x 0 ,负变位，刀具靠近被加工齿轮；x=0，标准齿轮。不发生根切的最小变位系数： 5.7.2 变位齿轮的几何尺寸变化 标准齿轮和变位齿轮相比，模数、压力角、分度 圆、基圆、齿距和齿全高都不变，渐开线是相同基圆展开 的，只不过是截取不同曲线段，用同一把刀具加 工标准齿轮和变位齿轮。 变化尺寸：齿厚