机械原理05齿轮机构及其设计.ppt

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机械原理05齿轮机构及其设计

第五章 齿轮机构及其设计 §5—7 变位齿轮 一、变位目的 1.避免根切 2、改善小齿轮的寿命(大传动比时,使小齿轮齿厚增大,大齿轮齿厚减小,使一对齿轮的寿命相当) 3、凑中心距 ——外啮合 无法安装; 二、齿轮的变位 1、用改变刀具与轮坯径向相对位置来切制齿轮的方法称径向变位法。 变位齿轮 xm——移距或变位 x——移距系数或变位系数 规定: 正变位 零变位 负变位 切削变位齿轮:分度圆不变,节线变 变位齿轮和标准齿轮相比: m、α、r齿距、rb、不变 齿厚、齿顶高、齿根高变化 2、最小变位系数(变位齿轮不发生根切的现象的条件) 正变位 负变位 三、变位齿轮的尺寸变化及计算 1、分度圆上的齿厚 见图:刀具节线的齿槽宽比中线齿槽宽 ,∴被切齿轮分度圆上的齿厚增加 在△IJK中: 分度圆的齿厚: 2、齿顶高和齿根高 齿根高hf:刀具加工节线到顶 刃线之间的距离 对正变位:x0, hf比标准减小xm 对负变位:x0, hf比标准增加xm ∴变位齿轮的齿根圆半径: 齿顶高: ∵变位齿轮的分度圆与相应标准齿轮的分度圆一样, ∴变位齿轮的齿顶高仅决定于轮坯顶圆的大小。 为保证齿全高 由于 所以 §5—9 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 一、斜齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点 1、直齿轮: 基圆柱, 发生面S, KK∥基圆柱母线NN 渐开线柱面 啮合特点: ①齿廓曲面的接触线∥NN ②受力突变,噪音较大。 2、斜齿轮: 基圆柱, 发生面S, KK与NN有夹角βb 渐开线螺旋面 βb——基圆柱上的螺旋角 渐开线螺旋面齿廓的特点: ①与基圆柱相切的平面与齿廓曲面的交线为斜直线(与NN交角βb ) ②端面(垂直于齿轮轴线的面)与齿廓曲面的交线为渐开线。 ③与基圆柱同轴的圆柱面与渐开线螺旋面的交线为一螺旋线。 不同面→螺旋角不同 斜齿轮的啮合特点: (1)两斜齿齿廓的公法面既是两基圆柱的公切面,又是传动的啮合面 (2)两齿廓的接触线与轴线夹角 βb (3)接触线0→长→0,传动平稳☆ 二、斜齿轮的基本参数 1、斜齿轮的切削加工: ①仿形法;②范成法:滚齿 (用仿形法加工斜齿轮时,铣刀是沿螺旋齿槽的方向进刀的) 法面:垂直于分度圆柱面螺旋线的切线的平面 进刀方向⊥法面 刀具的模数应于斜齿轮的法面模数一致, →法面上的模数和压力角为标准值 。 端面:⊥轴线的面 计算斜齿轮端面参数与尺寸: 齿距: 在△DFE中 模数 : 压力角 : ∵BD=CE 齿顶高系数,顶隙系数: 螺旋角β: 螺旋线的导程 Pz: 螺旋线绕同一周时它沿轴线方向前进的距离 (上式表明,不同圆柱面的螺旋角不等) * * §5—1 概述 齿轮机构:非圆齿轮机构;圆形齿轮机构。 圆形齿轮机构——平面齿轮机构(圆柱齿轮); 空间齿轮机构(用来传递两相交轴或交错轴) 平面齿轮机构: 直齿圆柱齿轮机构(直齿轮)—— ①外啮合;②内啮合;③齿轮齿条 平行轴斜齿轮机构(斜齿轮): ①外;②内;③齿轮齿条 空间齿轮机构: 圆锥齿轮机构—— ①直齿;②斜齿;③曲线齿 交错轴斜齿轮机构 蜗杆机构:两轴垂直交错 §5—2 齿廓啮合基本定律 传动比: ①常数——圆齿轮;②f(t)——非圆齿轮 设节圆半径 一、齿廓啮合基本定律 要使一对齿轮的传动比为常数,那么其齿廓的形状必须是:不论两齿廓在哪一点啮合,过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线交与一定点P——齿廓啮合基本定律(轮齿齿廓正确啮合的条件 ) P——节点 ; 节圆 :节点P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。(轮1的节圆是以O1为圆心,O1P为半径的圆。) 通常采用渐开线、摆线、变态摆线 二、共轭齿廓,共轭曲线 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓,共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线 三、齿廓曲线的选择 1.满足定传动比的要求;2.考虑设计、制造等方面。 AK——渐开线 基圆,rb n-n:发生线 θK:渐开线AK段的展角 §5—3 渐开线及渐开线齿廓 一、渐开线的形成及性质 1、形成 当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯滚动时,直线上任一点K的轨迹 (5)基圆内无渐开线 2、性质 (1) (2)NK为渐开线在K点的法线,NK为曲半半径,渐开线上任一点的法线与基圆相切。 (3)渐开线离基圆愈远,曲半半径愈大,渐开线愈平 直 (4)渐开线的形状决定于基圆的大小。 θK相同时,rb越大,曲半半径越大 rb→∞,渐开线→⊥N3K的直线 3、渐开线方程 渐开线方程 二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律 常数

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