第五章齿轮机构及其设计资料.pptVIP

机械原理－齿轮机构及其设计 机械原理－齿轮机构及其设计 了解齿轮机构的类型和应用；理解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识；掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件；熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算；掌握渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象，渐开线标准齿轮的最少齿数及渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念；掌握斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸；了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算；对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。 重点：渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。难点：共轭齿廓的确定；一对轮齿的啮合过程；变位齿轮传动；斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮和当量齿数。 §5-1 齿轮机构的应用和分类 齿轮机构的组成：齿轮与机架的转动副和齿轮与齿轮（齿条）的高副组成。 齿轮机构的应用：可用来传递任意两轴间的运动和动力。 齿轮机构的特点：传递功率大，适用的速度范围大，效率高，能保证恒定或准确的的传动比，结构紧凑，工作可靠，寿命长等特点。 节点：高副啮合相对瞬心一定在两轮中心的连线上，齿轮啮合相对速度瞬心P即为啮合节点。 齿廓啮合基本定律： 在啮合的任一瞬时，两轮齿廓曲线在相应接触点的公法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。 （平面齿轮机构轮齿齿廓正确啮合的基本条件） 二、共轭齿廓及其求法 共轭齿廓：凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称为共轭齿廓。 其齿廓曲线称为共轭曲线。 共轭齿廓啮合时，两齿廓在啮合点相切，其啮合点的公法线通过节点P。理论上，只要给定一齿轮的齿廓曲线，并给定中心距和传动比i12，就可以求出与之共轭的另一齿轮的齿廓曲线。 三、齿廓曲线的选择 选择应考虑的问题： 传动比、设计、制造、测量、安装及使用等。 齿廓曲线形状：渐开线、摆线、变态摆线等 1. 渐开线齿廓能满足定传动比的要求 2 .渐开线齿廓啮合的特点 （1）渐开线齿廓的啮合线是直线 §5-4 渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮的尺寸 补1： 补2：分度圆和节圆的区别 分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆,每个齿轮都有一个大小确定的分度圆；而节圆则是表示一对齿轮啮合特性的圆。 对单个齿轮而言，节圆无意义；当一对齿轮啮合时，它们的节圆随中心矩的变化（可分性）而变化。因此节圆和分度圆可以重合，也可以不重合。 另外；分度圆压力角是一个大小确定的角，啮合角可以与之相等，也可以不等，但啮合角与节圆压力角始终相等。 三、标准直齿轮的几何尺寸 非标准安装: 实际中心距： 结论： (3) 内啮合齿轮传动 a.标准安装时 b.非标准安装时 外啮合时重合度结论： ① 当eα＝1：在齿轮传动的过程中，始终有一对轮齿参加啮合； 当eα＝2：在齿轮传动的过程中，始终有两对齿啮合； 当eα＝1.45：在齿轮传动的过程中，有两个0.45pb的长度上，有两对轮齿同时啮合，在0.55pb的长度上，则只有一对轮齿啮合。 齿顶圆上的厚度 基圆上的厚度 §5-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 1.渐开线直齿轮传动的啮合过程 本节要求：掌握渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件。 直齿圆柱齿轮啮合 啮合状况 啮合过程 机械原理－齿轮机构及其设计 一对轮齿在啮合线上啮合的起始点—— 从动轮2的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2。 一对轮齿在啮合线上啮合的终止点—— 主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1。 实际啮合线—— 线段B1B2 理论啮合线—— 线段N1N2 齿廓工作段——EF和DG 啮合过程 法向齿距 实现定比传动正确啮合的条件为： 2. 渐开线齿轮传动的正确啮合条件 法向齿距相等 法向齿距＝基圆齿距 当Pb1Pb2 ，后一对齿轮未进入啮合区就开始接触，产生动载荷 。 当Pb1Pb2 ，则前一对齿将脱开啮合时，后一对齿虽已进入啮合区，但尚未接触，而要待前一对齿离开正确啮合区一段距离后，后一对齿才开始啮合→产生冲击。 所以当主动轮ω1为常数时，从动轮瞬时角速度ω2将忽大忽小，从而产生附近动载荷。 pb1pb2 pb2 rb1 O1 pb1 pb1 pb2 rb1 rb2 O1 O2 rb2 O2 pb1 pb2 基圆齿距 渐开线齿轮正确啮合的条件： 两齿轮的模数和压力角对应相等。 rb = r cos a α pb2 = pb1 rb1 rb2 ω2 ω1 O1 r1 r2 N2 N1 C O2 pb2 pb1 a 2p rb = 2p r cos a z pb = z p cos a pb = p cos