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9.10 齿轮的构造 直径不大的钢制齿轮，若根圆直径与轴径相差不多（如相差不到2h，h为齿高），则齿轮和轴可制成一体称为齿轮轴。尺寸较大的小齿轮，齿轮和轴分别制造，但因尺寸不大，齿轮不必用轮辐。直径较大一些的齿轮，可用腹板，有时在腹板上制出圆孔，以减轻重量及便于运输。 * 注：齿轮标准安装时，分度园相切，节园与分度园重合，即r’=r 9 齿轮传动 9.1 概述 一、分类 1.按轮齿形式分类 圆柱齿轮 圆锥齿轮：两轴之间相交 螺旋齿轮： 直齿 斜齿 人字齿 适用于两个平行轴之间的传动，适用于大功率高转速的传动 两轴之间既不平行，也不相交（相错） 适用于小功率低转速的场合 2.按齿轮圆周速度分类 最低速：v≤0.5m/s 低速：v=0.5~3m/s 中速：v=3~15m/s 高速： v≥15m/s 3.按齿轮工作条件分类 开式：不重要场合 闭式：重要场合 4.按齿轮的齿廓曲线分类 渐开线齿轮 摆线齿轮 圆弧齿轮 三、齿轮传动的基本要求 1.传动平稳，齿轮在任一瞬时的传动比恒定 2.轮齿承载能力高，保证轮齿不折断 二、齿轮传动特点 优点：1.传动比i瞬间恒定，传动平稳 2.传动效率高，可达99%以上（加工精度，润滑） 3.传动尺寸较小，传动方向可平行﹑垂直或交错 缺点：1.造价高，加工安装精度高 2.噪音、震动 3.皮带的中心距可调，齿轮传递不可 4.齿轮传动无过载保护功能 9.2 齿廓啮合基本定律和渐开线齿廓的特点 9.2.1 齿廓啮合的基本定律 齿轮传递时，啮合于K点 两轮齿上K点的速度分别为： NN 两齿轮的公法线 vK1、vK2在NN上的分量必须相等 延长O1K至Z点，使O2Z//NN ∠aKb+∠bKc+∠N2KO2=90o ∠O2KZ+∠bKc+∠N2KO2=90o ∠aKb=∠O2KZ △Kab∽ △KO2Z O2Z//NN ∠N2KO1 =∠O2ZO1 ∠N2KO1 =90o+∠bKc ∠abK+∠Kbc=180o ∠bKc+∠Kbc=90o ∠abK=90o+ ∠bKc ∠abK= ∠O2ZO1 在△O1O2Z内，NN//O1O2 上式表明，要保证齿轮传动比i在任一瞬时是一定值，齿轮的齿廓形状必须符合：不论齿轮齿廓在任何位置接触，过接触点所作齿廓的公法线都必须与连心线交于一定点P ——齿廓啮合基本定律 凡满足齿廓啮合基本定律的曲线都可以作为齿轮的齿廓。 由于渐开线齿廓能满足齿廓啮合基本定律，而且易于制造和安装，因此大多数齿轮采用渐开线做齿廓曲线。 9.2.2 渐开线齿廓的特点 1.渐开线的生成： 一条直线上的一点K沿一圆周作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹就是渐开线。 这个圆称为基圆，半径用rb表示； 作纯滚动的直线称为渐开线的发生线。 渐开线的特点 1.发生线在基圆上纯滚动 2.发生线即为基圆的切线； 3.渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆愈小则渐开线愈弯曲，反之则平坦； 4.基圆内无渐开线； 5.渐开线上某点K的法线与速度方向线的夹角称为该点的压力角α。 渐开线在基圆上的压力角为零。 2.渐开线齿廓的瞬时传动比恒定 由渐开线性质可知，过K点所作两齿廓的公法线N1N2必与两轮的基圆相切，即N1N2为两齿轮基圆的内公切线。而两基圆一定，两基圆在同一方向只有一条内公切线，即N1N2为一定直线，它与连心线O1O2的交点P必为一定点。 渐开线在啮合过程中，啮合点始终沿着N1N2移动，所以N1N2既是两轮的啮合线，又是各啮合点上齿廓的公法线，也是各啮合点上齿廓的压力线。 过节点P 作两节圆的公切线tt，它与啮合线N1N2的夹角称为啮合角，其值等于渐开线在节圆上的压力角。 9.3 直齿圆柱齿轮的各部分名称及基本尺寸 9.3.1 齿轮各部分名称 齿数z 齿顶圆da 齿根圆df 分度圆d：齿厚与槽宽相等 齿厚s 槽宽e 周节（齿距）p 齿顶高ha：ha=ra-r 齿根高hf： hf=r-rf 全齿高h：h=ha+hf 齿宽b 2.压力角α：我国标准中规定α ＝ 20° 美国标准α ＝ 20°、14.5 ° 、