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第四章 齿轮机构 一、齿轮机构的特点和类型 二、齿廓实现定比传动的条件 三、渐开线齿廓 四、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 五、渐开线标准齿轮的啮合 六、渐开线齿轮的切齿原理 七、根切、最少齿数及变位齿轮 八、平行轴斜齿轮机构 九、锥齿轮机构 第一节 齿轮机构的特点和类型 一、特点 传递功率的范围宽。小到百分之几千瓦，大到上万千瓦。齿轮直径由几毫米到25.6米。 传动比范围大：1~1000。 结构紧凑 制造、安装精度要求高 成本较高 二、类型 平面齿轮机构 空间齿轮机构 第一节 齿轮机构的特点和类型 第一节 齿轮机构的特点和类型 第一节 齿轮机构的特点和类型 第一节 齿轮机构的特点和类型 第二节 齿廓实现定比传动的条件 齿轮机构的运动是依靠主动 轮的齿廓依次推动从动轮的齿 廓来实现的。两轮角速度之比 称为传动比。为使齿轮传动平 稳、无噪声，必须保证瞬时传 动比不变。（其平均传动比为 齿轮齿数的反比） 图4-2表示两相互啮合的 齿廓E1和E2在K点接触。过K点 作两齿廓的公法线nn，它与连 心线O1O2的交点C称为节点。 第二节 齿廓实现定比传动的条件 C点也就是齿轮1、2的相对速度瞬心，且有： ω1/ω2=O2C/O1C (4-1) 上式表明，一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线O1O2被齿廓接触点公法线所分割的两线段长度成反比。 可以推论，欲使两齿轮瞬时传动比恒定不变，必须使C点为连心线上的固定点。或者说，欲使两齿轮保持定传动比，不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线都必须与连心线交于一定点。（齿廓啮合基本定律） 第三节 渐开线齿廓 1、形成 如图4-3，当一直线BK沿 一圆周作纯滚动时，直线上任 意一点K在圆平面上的轨迹AK， 就是该圆的渐开线。 此圆为基圆，其半径—rb θi—展角 、 BK—发生线 第三节 渐开线齿廓 2、特性 （１） （２）渐开线上任意点的法线恒为基圆的切线。 的法线恒为基圆的切线。 （４）rb越小，渐开线愈弯曲，反之愈平直。 （５）基圆内无渐开线。 第三节 渐开线齿廓 3、方程 渐开线方程可由θi和αK表示。 αK—为齿廓在该点的压力角 ∠OKB= αK tg αK=BK/OB= αK+ θi ri=rb/cosαi渐开线上各点的压力角不等，向径ri越大，其压力角α i越大。 第三节 渐开线齿廓 二、渐开线齿廓满足定角速比要求 1、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 图4-5中，两齿轮的基圆为定 圆，中心距不变，在同一方向内公 切（过接触点的公法线）只有一 条，与连心线的交点为一定点。故 渐开线齿廓满足定角速比要求（符 合齿廓啮合基本定律）。 2、渐开线齿廓的传动特点 第三节 渐开线齿廓 （１）渐开线齿轮啮合点的轨迹与基圆的内公切线重合且为定直线。图4-5中,N1N2—啮合线。 啮合角：节圆公法线与啮合线之间的夹角。在数值上等于节圆上的压力角α′。 啮合角不变表示齿廓间压力方向不变，若传递力矩不变，则轮齿之间、轴、轴承之间的压力大小不变，方向不变。 （２）传动的可分性 因为?O1N1C∽?O2N2C，所以有： 第四节 渐开线标准圆柱齿轮各部分名称和尺寸 图4-6为直齿圆柱外齿轮的一部分。 第四节 渐开线标准圆柱齿轮各部分名称和尺寸 齿数Z：轮齿的个数。 齿顶圆：齿顶所确定的圆。（da、ra） 齿根圆：齿槽根部确定的圆。（df、rf） 齿槽宽ei（齿面宽）：任意圆周上量取的齿槽弧长称为该圆周上的齿槽宽。 齿厚si：任意圆周上量取一个轮齿两侧间的弧长称为该圆周上的齿厚。 周节pi：任意圆周上量取相邻两齿同侧齿廓对应点的弧长称为该圆周上的周节。 分度圆d：用来分齿的园。分度圆周长πd=Z*P 即：d=Z*P/π 第四节 渐开线标准圆柱齿轮各部分名称和尺寸 模数m：m=P/π（ 已标准化） d=mZ 分度圆上压力角? GB规定? =20° 齿顶高ha ha = h a * m h a * —齿顶高系数 齿根高hf： hf = （h a * +c*）m c*—顶隙系数 全齿高h： h= ha+ hf =（ 2h a * + c* ）m 顶隙：储存润滑油、避免干涉。 基节（法节）：相邻两齿同侧齿廓间的法向距离Pn，它与基圆上的周节Pb相等。 第四节 渐开线标准圆柱齿轮各部分名称和尺寸 由ri=rb/cos ?i ，db=dcos