文档介绍：第四章齿轮机构
§4-1 齿轮机构的特点和类型
§4-3 渐开线齿廓(常用齿廓)
§4-4 渐开线标准齿轮各部分名称及基本尺寸
§4-5 渐开线标准齿轮的啮合
§4-6 渐开线齿轮的切齿原理
§4-7 根切现象, 最少齿数及变位齿轮
§4-8 平行轴斜齿齿轮机构
§4-9 圆锥齿轮机构
§4-1 齿轮机构的特点和类型
(一) 特点
(二)分类
优点:传动比恒定、适用圆周速度和功率范围广、
效率高、结构紧凑、工作可靠且寿命长。
缺点:制造安装精度高、成本高、不适宜传递远距
离的运动。
应用最广的传动机构之一,用来传递空间任意两轴的运动和动力。
(二)分类
一、按两轴的相对位置
直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
人字齿轮传动
外啮合齿轮传动
内啮合齿轮传动
齿轮与齿条传动
圆柱齿轮传动
相交轴:
交错轴:
齿轮传动最基本的要求:瞬时传动比恒定、承载力强
平行轴
圆锥齿轮传动(直齿、曲齿)
交错轴斜齿轮、蜗杆传动
→
工程上常用渐开线、摆线、圆弧齿齿廓
当一直线在一圆周上作纯滚动时,此直线上任一点的轨迹称该
的渐开线。
渐开线
B
(一)渐开线的形成及特性
发生线
基圆
F
向径
展角
压力角
aK
aK
qK
K
基圆半径 rb=r K cos k
VK
rK
rb
A
K点的压力角k =cos-1(rb/rk)
压力角-渐开线上任一点法向压力的方向与该点速度
方向之间的夹角。
渐开线齿廓上各点压力角不等,rk愈大→k愈大
§4-3 渐开线齿廓(常用齿廓)
(二)渐开线的性质
5. 基圆内无渐开线
K
A
B
aK
αK
rb
rk
1. BK= AB
,法线切于基圆
是曲率中心,
BK是(K点)曲率半径
4. 形状取决于基圆半径
→rb↑ Bk↑(愈平直)
当基圆rb →∞, Bk →∞
→直线(齿条)(也是渐开线)
§4-4渐开线标准齿轮各部分名称及基本尺寸
齿厚sk,
齿槽宽 ek
齿顶圆 da
齿根圆df
齿距pk=sk+eK
(节距)
齿数 Z
压力角α k
(4 - 4)
k
k
k
k
∵= ∴
二. 分度圆及各尺寸关系:
模数表4-1 (P57)
∵= ∴pk/π=标准值=m(模αk分度圆d:不加注明下标αk =α=20°(标准) ┘
αk
齿顶高ha=ha*m
齿根hf=(ha*+c*)m
全齿高h=ha+hf
ha*,c*-齿顶高、顶隙系数,表(4-2)→常用标准值
三. 各直径计算:
分度圆处:齿距p、齿厚S、齿槽宽e
分度圆: d=mZ
齿顶圆: da=d+2ha=d+2ha*m=m(z+2)
齿根圆: df=d-2hf=d-2(ha*+c*)m=m(z-)
齿距: p= πm
基圆: db= d cosα
基圆齿距:pb= p cosα
= πm cos α
标准齿轮:
分度圆处:
S=e=πm /2 (理论值) (4-11)
ha * 、C *为标准值
作业: 4-1,4-3
K
O1
O2
1
2
n
n
C
图4-2
一对齿廓在K点啮合,过K作两齿廓的公法线n-n,与连心线交于C点→叫节点. C点也是齿轮1、2的相对瞬心(齿轮啮合是滑动兼滚动接触的高副)
上式表明,角速度与连心线被轮廓接触点公法线所分割的两线段长度成反比。
(4-1)
可以推出,欲使两齿轮瞬时角速比恒定不变,必须使C点是连心线上的固定点,或者说,不论齿廓在任何位置接触,过接触点的齿廓公法线都必须与连心线交于一定点。
(P13)
(P23)
(P12)
§4-2,齿廓实现定角速比传动的条件:
齿轮传动的基本要求:瞬时角速比i=C(常数)否则当ω1=常数, 要求ω2≠常数时,产生惯性力,影响齿轮寿命,引起机器振动, 噪音→影响工作精度。()
过节点C所作的圆叫节圆(d ’,r ’) r’1=O1C, r’2=O2C(节圆半径) ∵C点相对速度=0→两节圆作纯滚动,一对外啮合齿轮的中心距恒等于其节圆半径之和,角速比恒等于其节圆半径的反比.
、圆弧齿齿廓→考虑制造、安装和强度。
→i 瞬=常数(齿廓公法线通过节点P)
齿轮传动可分性∵ΔO1N1P ∽ΔO2N2P
∴一对齿轮的传动比:
i=1/2=n1/n2=r’2/r’1=rb2/rb1 :(对于定角速比传动,角速比1/2等于转速比n1/n2)
一对齿轮制成后,基圆半径不