第10章齿轮机构及设计探讨.ppt

第十章 齿轮机构及其设计;§10-1 齿轮机构的应用及分类;齿轮机构分类;用于平行轴之间传递的齿轮机构 （1）直齿圆柱齿轮机构;（2）斜齿圆柱齿轮机构;内啮合圆柱齿轮机构;（3）人字齿圆柱齿轮机构;（4）非圆齿轮机构;2. 相交轴之间传递运动 ——圆锥齿轮机构;特点：两螺旋角数值不等的斜齿轮啮合时，可组成两轴线任意交错传动，两轮齿为点接触，且滑动速度较大，主要用于传递运动或轻载传动。;（2）蜗杆蜗轮传动;4. 齿轮机构的机构运动简图;;;齿轮用于传递（变换）运动和力。 （1）转速大小的变换;(2) 转速方向的变换;(3) 改变运动的传递方向;(4) 改变运动特性;= f(t); 广义齿廓啮合基本定律：一对齿廓在任一点K啮合时，过啮合点作其公法线，该公法线与两齿轮连心线交于点P，则此时两齿轮的传动比等于两轮回转中心到P点距离的反比，;ω2 ; 凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 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。;K;rb;5) 渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。;A;A;3. 渐开线方程; 综上所述，可得渐开线的极坐标参数方程为：;一、渐开线齿廓能保证定传动比 ——满足齿廓传动啮合基本定律;P;啮合线为定直线、啮合角为常数的好处： ◆ 齿轮正压力方向不变；;3. 可分性;rb2;§10-5 渐开线齿轮各部分的名称、符号及标准齿轮几何尺寸计算 一、齿轮各部分的名称及符号;O;特点：齿顶圆小于齿根圆。 注意：齿顶圆必须不小于基圆。;齿条;1．渐开线齿轮的五个基本参数 （1）齿数(z) 齿数根据设计需要确定，如：传动比、中心距要求、接触强度等。 （2）模数(m) a. 定义 任意圆的周长：;模数系列;一组齿数相同，模数不同的齿轮;?：在分度圆上的受力方向线与被作用点速度方向线所夹锐角。;——亦称顶隙系数;（6）渐开线齿条的基本（基准）齿廓（齿形）;标准齿轮：具有标准模数和标准压力角，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。;2．渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸;ra1;B2;B2;B2;二、一对渐开线齿轮正确啮合的条件;pb2 pb1;rb1;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。;m;rb1;rb1; 齿轮的加工方法主要有 ：;齿轮加工实例;拉刀加工 彷形法;齿轮加工实例;一．仿形法(Forming Method)加工原理;　　仿形法是利用与齿轮的齿槽形状相同的刀具直接加工出齿轮齿廓的方法。;铣 齿; 特点： 精度较低； 加工效率低； 无须专用设备； 适用于修配；;二.范成法(Generating Method)加工原理;　 依据一对齿轮正确啮合的方式，根据包络法形成共轭齿廓的原理，所形成被加工齿轮轮廓的方法。这种加工方法称为范成法。;1. 刀具及其齿形 用范成法切削齿轮时，常用的刀具有：齿轮插刀、齿条插刀(梳刀)和滚刀。;C*m;齿条插刀插齿 ;齿轮插刀插外齿 ;2.切削过程中的运动; 齿条刀具的节线与被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚动，这种运动称为范成运动。;插齿加工;3. 滚齿加工 （1）插齿加工的缺点;滚直齿轮;优点：用一把滚刀可以加工出 m、α相同而齿数不 同的各种齿轮，切削连续，生产效率高。;（2）滚齿原理;rb1; 为了保证在前一对啮合轮齿在退出前，后一对轮齿进入啮合区(已开始进行啮合)，则必须有B1B2≥Pb；我们将B1B2与Pb的比值定义为重合度，用e 表示，即;3. 重合度的计算;§10-9 渐开线齿轮加工中的几个问题 一、齿厚的计算; 用范成法加工渐开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。 根切的危害：根切将削弱齿根强度，甚至可能降低传动的重合度，影响传动质量。;2. 根切的产生过程及原因;3. 最小不根切齿数;4. 避免根切的方法;5、变位齿轮;s;中线;中线;变位：刀具相对被加工齿轮的径向移动。 变位量xm，变位系数x。;二、变位齿轮的变化;三、直齿圆柱变位齿轮的几何尺寸计算;xm;3）任意圆周上的齿厚 S K; 为保证无齿侧间隙啮合，应该有：;无侧隙啮合方程式（变位系数与啮合角的关系）;一、变位齿轮传动的应用 1. 避免根切产生，以减小机构尺寸; 设两轮作无侧隙啮合时的中心距为a?，其与标准中心距之差为ym。 ;（2）