文档介绍：第十章齿轮机构及其设计
§10-1 齿轮机构的应用和分类
§10-2 齿轮的齿廓曲线
§10-3 渐开线的形成及其特性
§10-4 渐开线齿廓的啮合特性
§10-6 渐开线直齿圆柱齿轮任意圆上的齿厚
§10-5 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
§10-7 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
§10-8 渐开线齿轮的切制
§10-9 变位齿轮概述
§10-11 斜齿圆柱齿轮传动
§10-12 交错轴斜齿轮传动
§10-13 蜗杆传动
§10-14 圆锥齿轮传动传动
§10-15 其他曲线齿廓的齿轮传动简介
§10-10 变位齿轮传动
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
§10-1 齿轮机构的应用和分类
作用:传递空间任意两轴(平行、相交、交错)的旋
转运动,或将转动转换为移动。
结构特点:圆柱体外(或内)均匀分布有大小一样
的轮齿。
优点:
①传动比准确、传动平稳。
②圆周速度大,高达300 m/s。
③传动功率范围大,从几瓦到10万千瓦。
④效率高(η→)、使用寿命长、工作安全可靠。
⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。
缺点:要求较高的制造和安装精度,加工成本高、
不适宜远距离传动(如单车)。
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
平面齿轮传动
(轴线平行)
外齿轮传动
直齿
斜齿
人字齿
圆柱齿轮
非圆柱齿轮
空间齿轮传动
(轴线不平行)
按相对运动分
按齿廓曲线分
直齿
斜齿
曲线齿
圆锥齿轮
两轴相交
两轴交错
蜗轮蜗杆传动
交错轴斜齿轮
准双曲面齿轮
渐开线齿轮(1765年)
摆线齿轮(1650年)
圆弧齿轮(1950年)
按速度高低分:
按传动比分:
按封闭形式分:
齿轮传动的类型
应用实例:提问参观对象、SZI型统一机芯手表有18个齿轮、炮塔、内然机。
高速、中速、低速齿轮传动。
定传动比、变传动比齿轮传动。
开式齿轮传动、闭式齿轮传动。
球齿轮
抛物线齿轮(近年)
分类:
内齿轮传动
齿轮齿条
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
2
ω2
作者:潘存云教授
1
ω1
椭圆齿轮
准双曲面齿轮
作者:潘存云教授
斜齿圆锥齿轮
作者:潘存云教授
曲线齿圆锥齿轮
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
o1
ω1
共轭齿廓:一对能实现预定传动比(i12=ω1/ω2)规律
的啮合齿廓。
§10-2 齿轮机构的齿廓曲线
一对齿廓在任意点K接触时,作法线n-n
得: i12 =ω1/ω2=O2 P /O1P
齿廓啮合基本定律:
互相啮合的一对齿轮在任一位置时的传动比,都与连心线O1O2被其啮合齿廓的在接触处的公法线所分成的两段成反比。
根据三心定律可知:
P点为相对瞬心。
n
n
P
o2
ω2
k
由: v12 =O1P ω1
v12
=O2 P ω2
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
节圆
如果要求传动比为常数,则应使O2 P /O1P为常数。
节圆:
设想在P点放一只笔,则笔尖在两
个齿轮运动平面内所留轨迹。
由于O2 、O1为定点,故P必为一个定点。
两节圆相切于P点,且两轮节点处速度相同,故两节圆作纯滚动。
r’1
r’2
a=r’1+r’2
中心距:
o1
ω1
n
n
P
o2
ω2
k
a
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
----应用最广
渐开线
理论上,满足齿廓啮合定律的曲线有无穷多,但考虑到便于制造和检测等因素,工程上只有极少数几种曲线可作为齿廓曲线,如渐开线、其中应用最广的是渐开线,其次是摆线(仅用于钟表)和变态摆线。(摆线针轮减速器),近年来提出了圆弧和抛物线。
渐开线具有很好的传动性能,而且便于制造、安装、测量和互换使用等优点。本章只研究渐开线齿轮。
摆线
变态摆线
圆弧
抛物线
渐开线齿廓的提出已有近两百多年的历史,目前还没有其它曲线可以替代。
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
由齿廓啮合的基本定律,可得如下结论:
理论上,凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓(称为共轭齿廓)曲线,均可作为齿轮机构的齿廓,并能实现瞬时传动比恒定不变的要求。实际上,可作为共轭齿廓的曲线有无限多条,只要给定一个齿轮的齿廓曲线,就可以根据啮合基本定律,求出与其共轭的另一根齿廓曲线。但是齿廓曲线的选择,除了应满足瞬时传动比恒定不变的要求外,还应考虑制造、安装和强度等要求。
一对齿轮在传动过程中,它的一对节圆在作纯滚动,因而其外啮合中心距恒等于其节圆半径之和。
只有当一