第八章 齿轮机构探讨.pptVIP

第 八 章 齿 轮 机 构 由主动齿轮1的轮齿，通过齿廓依次推动从动 齿轮2的轮齿，从而实现运动和动力的传递，称为 齿轮传动；这种机构即为齿轮机构。 齿轮机构可以传递空间任意两轴间的运动和动力。 也叫瞬时传动比。 第一节 齿轮机构的特点和分类 * 传递功率和圆周速度的范围很大； * 传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠。 特点： 分类 ： * 根据轮齿的排列位置可分为：内齿轮、外齿轮和齿条； 1.平面齿轮机构 — 用于传递两平行轴之间的运动和动力。 * 根据轮齿的方向可分为：直齿轮、斜齿轮和人字齿轮。 齿轮机构的特点和分类 2. 空间齿轮机构 — 用于传递空间两相交轴或两交错轴间 的运动和动力。 * 传递两相交轴间的运动 — 锥齿轮传动； 按照轮齿在圆锥体上的排列方向有直齿和曲线齿两种。 齿轮机构的特点和分类 * 传递两交错轴间的运动： 蜗杆机构，交错轴斜齿轮机构。 齿轮机构的特点和分类 * 常用的齿轮机构是定传动比机构，但也有传动比非定值的齿轮机构，常称之为非圆齿轮机构。 齿轮机构的特点和分类 * 齿廓啮合基本定律 第二节 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 啮合 — 传递某一角速度比的两条齿廓曲线的接触。 Vp = O1P×ω1 = O2P×ω2 i = ω1 ／ω2 = O2P ／ O1P 其中，点 P 称为两齿廓的啮合节点。 过啮合点K作两齿廓公法线，与两轮转动中心联线交于P点 , 　一对啮合传动齿轮的瞬时传动比 　与 两轮连心线被节点分割而成的两线段 　成反比。 齿廓啮合基本定律 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 i = ω1 ／ω2 = O2P ／ O1P 　一对齿廓在不同位置啮合时，若P点在O1O2联线上移动，则传动比 i 是随之变化的；而P点位置又是由啮合点的法线方向而决定的，因此，传动比i 与齿廓曲线有关。 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共軛齿廓 。 设 a = O2O1 = O2P + O1P ，与 给定a后，若要传动比 i 　按给定规律变化，则相啮合两齿廓的形状应满足条件： 因此，要使齿轮的传动比为定值，一对齿轮的齿廓曲线应满足的条件是： 无论两齿廓在何处接触，过啮合点所作的公法线必须 与两轮连心线交于一定点。 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 i = O2P ／ O1P 联立得 O1P = a ／（1 + i ） O2P = a i ／（1 + i ） — 过齿廓任一啮合点的公法线，都要与两轮连心线交于 相应的瞬时啮合节点。 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 节圆的概念 由于定传动比传动时节点P是定点，因此其在与轮1固结的动平面上的轨迹是以O1为圆心，O1P为半径的圆。 同理，节点P在与轮2固结的动平面上的轨迹是以O2为圆心，O2P为半径的圆。 这两个圆称为节圆。 两节圆在P点相切，且在切点速度相等，则两齿轮的定传动比啮合传动，可视为两节圆作纯滚动。 节圆是在两齿轮啮合时才出现的参数。 理论上，能满足齿廓啮合基本定律的曲线有很多。但考虑到设计、制造、使用和检测等各种因素，工程上只用少数几种曲线作为齿廓曲线，如渐开线、摆线、圆弧和抛物线等。其中应用最广的是渐开线。 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 * 渐开线齿廓 1 渐开线的生成 当直线NK沿圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹就是该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆。 2 渐开线的性质 归纳出 5 条重要性质。 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 2 渐开线的性质 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 * 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应的弧长。 * 渐开线上任一点的法线必切于基圆。 * 渐开线上越远离基圆的部分曲率半径越大，越平直。 （渐开线上每点的曲率中心即为该点法线与基圆的切点） * 基圆之内无渐开线。 3 渐开线的方程 由渐开线性质导出渐开线的极坐标参数方程： θk = invαk = tan αk -αk 　 rk = rb / cos αk 其中， invαk 称为渐开线函数，有表可查。 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 特别指出，渐开线上不同点处的压力角是不一样的。 压力角的概念 * 渐开线齿轮的啮合特性 1 渐开线齿廓能保证瞬时传 动比恒定 齿廓啮合基本定律与齿廓曲线 由于：渐开线上任一点的法线必切于基圆， 所以一对啮合轮齿上任意啮 合点的公法线是一条定直线。 i = ω1／ω2 = O2P／O1P P点是一定点。即