机械原理齿轮机构第二版.ppt

第四章 齿轮机构 4. 啮合角恒等于节园压力角 5. 中心距与啮合角余弦的乘积恒等于两基园半径之和 第七节 渐开线直齿圆柱齿轮机构 的传动类型及几何设计 标准齿轮传动 x1＝x2＝0 等变位齿轮传动 x1＝-x2≠0 不等变位齿轮传动 或角度变位。 零传动 x1＋x2＝0 正传动 x1＋x20 负传动 x1＋x20 变位齿轮传动类型 α’=α r’=r 小齿轮采用正变位，x10，大齿轮采用负变位，x20 1. 零传动 x1?x2?0 ⑴ 标准齿轮传动 x1?x2?0 　　特点 ● 用范成法加工齿轮时，如果zzmin，将产生根切，使齿轮结构紧凑受到限制。 ● 不适合a??a的场合。当a?a 时，无法安装；当a?a时，会产生齿侧间隙，重合度降低，影响传动平稳性。 ● 小齿轮齿根厚度较小，抗弯能力比大齿轮差，且其根部相对滑动速度大，啮合频率又比较高，容易磨损。 　　⑵ 高度变位齿轮传动 x1? ?x2 ?0 　　优点 ● 可以减小机构尺寸。因为小齿轮采用正变位，z1可以少于 zmin 而不产生根切，在传动比不变的情况下，大齿轮齿数z2可以相应减少，从而减小了机构尺寸。 ● 提高弯曲强度。小齿轮采用正变位可以增大其齿根厚度，大齿轮采用负变位减小了其齿根厚度，可以使大、小齿轮的抗弯曲能力接近，从而提高了齿轮传动的承载能力。 ● 改善齿根磨损情况。由于小齿轮正变位，增大了齿顶圆半径；大齿轮负变位，齿顶圆半径有所减小，使得实际啮合线向远离N1点的方向移动一段距离，从而减轻了小齿轮根部的齿面磨损。 在中心距为标准中心距的情况下，应该优先考虑采用高度变位齿轮传动，以改善传动性能。 2.不等变位齿轮传动（角度变位齿轮传动） x1+ x2 0 负传动 a’a y0 σ0 α’ α r’ r 齿高降低σm。 优点：z1+ z22zmin 而不根切，结构紧凑。 x1+ x2 0 正传动 a’ a y0 σ0 α’α r’ r， 齿高降低σm 优缺点：与正传动相反。仅用于配凑中心距的场合。 缺点：没有互换性，须成对使用，因齿顶降低使εα↓ 正传动 x1?x20 ● 两轮齿数不受z1?z2 ?2zmin的限制，齿轮机构可以设计得更紧凑。 ● 由于两轮都可以正变位，使两轮的齿根厚度均增加，抗弯能力有了更大的提高。 ● 正传动时节圆增大，节圆处的曲率半径也相应增大，降低了齿廓接触应力，提高了接触强度。 ● 由于中心距增大，啮合角变大，实际啮合线更加远离N1点，进一步减轻两轮齿根部的磨损。 ● 适当选择两轮的变位系数x1和x2，在保证无齿侧间隙啮合传动的情况下，可以配凑给定的中心距。 ● ???，所以实际啮合线将会缩短，重合度会有所下降，齿顶也易变尖。 在采用正传动时，需要对??和sa进行校核。 小结： 正传动的优点较多、传动质量较高，所以在一般情况下，应多采用正传动； 负传动的缺点较多，除了用于配凑中心距，一般情况下尽量不用； 在传动中心距等于标准中心距时，为了提高传动质量，可以用高度变位齿轮传动代替标准齿轮传动。 h ha hf B O rb ra 1)轮齿与齿槽正好与外齿轮相反。 2) dfdda 三、内齿轮 3) 为保证齿廓全部为渐开线， da＝d-2ha df＝d+2hf 结构特点：轮齿分布在空心圆柱体内表面上。 不同点： 要求dadb。 r rf 第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动的尺寸参数设计 渐开线齿廓能满足定传动比传动，但并不是任意两个渐开线齿轮都能搭配起来正确地传动。 一对渐开线齿轮要正确啮合传动，应该具备什么条件呢? 一、渐开线齿轮正确啮合条件 无法装配 两轮齿距不等，不能正确啮合 一对渐开线齿轮传动时，啮合点都应在啮合线N1N2上 要使处于啮合线上的各对轮齿都能正确地进入啮合，两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向齿距应相等。 正确啮合条件： 结论： 对渐开线齿轮必须满足两轮模数、压力角相等，才能正确啮合传动。 二、连续传动条件 齿轮传动是靠两轮的轮齿依次接触来实现的。由于一对轮齿啮合的区间是有限的，为了两轮能够连续地传动，必须保证在前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿能及时地进入啮合－－齿轮的传动必须连续。 1．一对轮齿的啮合过程 起始啮合点B2、终止啮合点B1 实际啮合线：B2B1 理论啮合线：N1N2