机械原理05齿轮机构及其设计.ppt

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