第四章机械原理课件.ppt

第四章齿轮机构及其设计 §4-1 齿轮机构的类型与特点 §4-2 齿廓啮合基本定律及渐开线齿形 §4-3 渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本 参数和尺寸计算 §4-4 渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动 §4-5 渐开线斜齿圆柱齿轮机构 §4-1齿轮机构的传动类型和特点 一、齿轮机构的传动类型 二、齿轮机构传动的特点 三、齿轮机构设计内容 § 4-2齿廓啮合基本定律及渐开线齿形 一、齿廓啮合基本定律 二、渐开线齿廓 § 4-3 渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本参数和尺寸计算 （一）齿轮基本尺寸的名称和符号 （二）齿轮基本参数的计算公式 （三）外啮合标准齿轮传动的基本尺寸计算 顶隙（也称径向间隙） §4-4、渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动 二、正确啮合条件 一、一对渐开线直齿圆柱齿轮齿廓的啮合特性 1、能保证实现恒定传动比传动 2、啮合线是两基圆的一条内公切线 3、中心距的变化不影响角速比 4、啮合角是随中心距而定的常数 二、正确啮合条件 3、用齿条刀切制轮齿 a、标准齿轮的切制 b、变位齿轮的切制 五、变位齿轮机构的传动类型与功用 §4-5 渐开线斜齿圆柱齿轮机构 一、斜齿圆柱齿轮齿面的形成和啮合特点 二、斜齿圆柱齿轮的基本参数 三、重合度 四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数 五、斜齿圆柱齿轮的特点 (1）一对渐开线轮齿的啮合过程 三、连续传动的条件 一对轮齿在啮合线上啮合的起始点—— 从动轮2的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2 一对轮齿在啮合线上啮合的终止点—— 主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1。 实际啮合线—— 线段B1B2 理论啮合线—— 线段N1N2 o2 o1 ?1 ?2 N1 B2 B1 N2 ra2 rb2 rb1 ra1 重合度 (2）重合度及连续传动条件 N2 N1 B1 B2 (a) ?1 B1B2Pn ?1 (b) N1 B2 B1 N2 B1B2=Pn 为保证连续定角速比传动的条件为： B1B2Pn N2 B1 B2 (c) N1 ?1 B1B2Pn 即 ?1 重合度的物理意义( ) 1.3Pn B1 B2 Pn K 双对齿 啮合区 双对齿 啮合区 单对齿啮合区 二对齿啮合区长度 许用重合度 K Pn 实际应用中， ? 0.3Pn 0.3Pn 0.7Pn (3)重合度与基本参数的关系 而 同理 又由于 o1 02 ra1 rb1 N2 B1 N1 P B2 ra2 rb2 ?a1 ? ?a2 ? 返回 ??与m无关,而与齿数有关,z1?, z2?,?? ?，在直齿圆柱齿轮中 ??max = 1.981。 范成法 —— 利用轮齿啮合时齿廓曲线互为包络线的原理来加工齿廓，其中一个齿轮（或齿条）作为刀具，另一个齿轮则为被切齿轮毛坯，刀具相对于被切齿轮毛坯运动时，刀具齿廓即可切出被加工齿轮的齿廓。 四、渐开线齿廓的切削加工原理 范成运动 切削运动 进给运动 范成实验的平面图如图 （1）同侧齿廓为互相平行的直线。 （2）齿条齿廓上各点的压力角均相等，且数值上等 于齿条齿形角。 （3）凡与齿条分度线平行的任一直线上的齿距和模 数都等于分度线上的齿距和模数。 1、渐开线齿条的几何特点 p s e n n ha hf 齿顶线 分度线 齿根线 2、渐开线齿轮齿条的啮合特点 r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 (分度线) r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 分度线 (a) (b) (1)齿轮齿条传动的中心距为齿轮中心到齿条分度线的垂直距离。齿轮齿条传动也具有中心距可变性。 (2)齿廓公法线为一固定直线nn，与中心线的交点为固定点P（节点）。啮合时齿轮节圆与分度圆始终重合，但齿条的节线与分度线位置随中心距的变化而不同。 r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 (分度线) (a) r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 分度线 (b) (3)齿轮齿条传动时无论中心距增大还是减小，其 啮合角始终不变，且数值上等于齿条齿廓的齿形角。 r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 (分度线) r1 rb1 o1 n n p k N1 v2 节线 分度线 (a) (b) （4）齿条移动的速度为 齿条刀中线与齿轮坯分度圆相切，并使它们之间保持纯滚动。这样切出的齿轮必为标准齿轮： S=e ha=ham hf =(ha+c*)m * 刀顶线 齿顶线 中线 刀根线 C*m C*m ham ham * * * (ha