浙大机械设计考研辅导第五章 齿轮传动资料.ppt

§5－11 齿轮的结构 齿轮由轮缘、轮毂和轮辐等组成。轮缘、轮毂和轮辐的尺寸大小，通常由工艺和经验资料进行结构设计来确定。 §5－12齿轮传动的效率和润滑 齿轮传动需良好的润滑，其目的主要是减少摩擦、磨损和提高传动效率，并起冷却和散热作用。另外，润滑还可以防止零件锈蚀和减少传动的振动和噪声。 v12m/s浸油润滑；v12m/s喷油润滑。 齿轮传动的功率损耗主要包括：①啮合中的摩擦损耗；②搅动润滑油的油阻损耗；②轴承中摩擦损耗。 100 300 200 σHlim(N/mm) 0 100 300 HBS 200 σHlim(N/mm) 100 200 HBS 100 300 200 0 σHlim(N/mm) 100 300 HBS 200 100 300 200 0 σHlim(N/mm) 200 300 500 400 40 60 HRC 50 σHlim(N/mm) 200 300 500 400 40 60 HRC 50 30 合金钢 渗碳淬火 调质钢 表面淬火 渗氮钢氮化 调质钢氮化 灰铸铁 球墨铸铁 普通碳素 钢正火 铸钢正火 合金铸 钢调质 铸钢调质 合金钢调质 齿轮的弯曲疲劳极限σHlim 优质碳素钢 调质或正火 习题：5-1 5-5 5-8 5-12 §5－9 斜齿圆柱齿轮传动 一、斜齿轮的共轭齿廓曲面的形成及其啮合特点 考虑齿轮宽度，则直齿轮的齿廓曲面是发生面在基圆柱上作纯滚动时，发生面内一条与轴线平行的直线KK所展成的曲面。 直齿轮：啮合线→啮合面 两基圆的内公切面 啮合点→接触线，即啮合面与齿廓曲面的交线。 啮合特点: 沿齿宽同时进入或退出啮合。突然加载或卸载，运动平稳性差，冲击、振动和噪音大。 斜直线KK的轨迹－斜齿轮的齿廓曲面 →螺旋线渐开面 A K K K βb A A βb －基圆柱上的螺旋角 KK线上每一点都产生一条渐开线， 其形状相同而起始点不在同一条母线上 K A 发生面 基圆柱 发生面 1 2 βb 啮合面 基圆柱 渐开线螺旋面 K K 齿面接触线 齿面接触线K-K线与N-N 成βb 角并且位于两基圆的公切面内。 N N 啮合特点: 接触线长度的变化： 短→ 长→ 短 加载、卸载过程是逐渐进行的→传动平稳、冲击、振动和噪音较小，适宜高速、重载传动。 在端面内，斜齿轮的齿廓曲线为渐开线，相当于直齿圆柱齿轮传动，满足定传动比要求。 β 二、斜齿轮的基本参数 1. 斜齿轮的螺旋角 将分度圆柱展开，得一矩形，有： tgβ=πd/l 其中αt为端面压力角。 πd πdb βb 同理，将基圆柱展开，也得一矩形，有： tgβb=πdb/l l 得： tgβb /tgβ=db/ d ∴ tgβb = tgβ cosαt =cosαt β 右旋 β 定义分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角β 。 判别方法 d 左旋 β β B 法面内的齿形与刀具的齿形一样，取标准值。 2. 模数 mn、mt 将分度圆柱展开，得一矩形， pn=ptcosβ 将 pn＝πmn , pt＝πmt 代入得： β pt β 可求得端面齿距与法面齿距之间的关系： 斜齿轮的齿面为螺旋渐开面，其法面齿形和端面齿形不一样，参数也不一样。切削加工时，刀具沿齿槽方向运动，故法面内的齿形与刀具的齿形一样，取标准值。 计算时，按端面参数进行，故应建立两者之间的关系。端面是圆，而法面不是圆 πd mn=mtcosβ n n pn b a c 压力角：αn、αt 用斜齿条说明： β β 在△a’b’c’中，有： ∠a’b’c=αn 在△abc中, 有： ∠abc=αt 由 ab=a’b’ , a’c=accosβ 得： tgαn = tgαt cosβ 过c点作轮齿的法剖面 在法面和端面内齿高一样 , tgαn =a’c/a’b’ tgαt =ac/ab αn a b c a a’ β αt 4.一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件 啮合处的齿向相同。 外啮合 : β1＝-β2 内啮合：β1＝β2 mn1=mn2 ，αn1 =αn1 h*an－法面齿顶高系数， han*＝1 3. 斜齿轮传动的几何尺寸 不论在法面还是端面，其齿顶高和齿根高一样： 一对斜齿轮的正确啮合条件，除了模数和压力角应分别相等外，其螺旋角必须匹配。 ha=h*anmn hf= (h*an+c * n) m n 分度圆直径： d=zmt=z mn / cosβ 中心距： a=r1+r2 = mn (z1+ z2) /2 cosβ 可通过改变β来调整a的大小。 c*n－法面顶隙系数, c*n＝0.25 b B2 B2 三、