机械设计基础第七章 齿轮传动讲解.ppt

第七章 齿轮传动 ;7.1 齿轮传动的特点与类型 1、 齿轮传动的特点 优点：适用的圆周速度和功率范围广，效率高，可获得稳定的传动比，寿命较长，工作可靠性高，可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。 ?? 缺点：要求较高的制造和安装精度，成本较高，不适宜于远距离两轴之间的传动。 ;;;2 齿轮传动的分类;椭圆齿轮机构;二）按两轮轴的相对位置分类：;三）按齿轮工作情况分：;外啮合直齿圆柱齿轮;内啮合直齿圆柱齿轮;齿轮齿条传动;外啮合斜齿圆柱齿轮;人字齿轮传动;直齿锥齿轮传动;斜齿锥齿轮传动;交错轴斜齿轮传动;蜗杆传动;非圆齿轮传动;非圆齿轮传动;不完全齿轮传动;齿轮齿条机构;内啮合直齿圆柱齿轮;锥齿轮传动;涡轮蜗杆传动;7.2 齿廓啮合基本定律;1 基本定律 ;7.2.2 共轭齿廓 ;7.3 渐开线及渐开线齿轮 ;渐开线的形成;渐开线的特性：;基圆对渐开线??状的影响;3 渐开线齿廓的啮合 ;因为渐开线齿廓在任一点接触，过接触点的公法线必与两基圆相切。即所有啮合点均在两基圆的一条内公切线上。因此，内公切线必与连心线相交于一固定点P。所以能保证定传动比传动。;2）啮合线和啮合角 啮合线：两齿廓接触点的轨迹，即内公切线。 啮合角：啮合线与过节点P所作两节圆的公切 线之间的夹角。3）渐开线齿轮传动的可分性 渐开线齿轮的传动比等于两轮的基圆半径的反比。只要基圆半径确定了，其传动比就随之确定了。这样即使由于制造和安装误差，使得实际中心距与理论值略有误差，也不会影响传动比的大小。称为该传动的可分性。 这是渐开线齿轮的又一大优点。;;7.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸 ;;2、直齿圆柱齿轮的基本参数 ;7.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动;;一对渐开线齿轮正确啮合的条件;rb1;一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法线距离应相等，即两齿轮的法向齿距应相等。;2、渐开线标准齿轮传动的中心距 ;3 、连续传动的条件及重合度 ;(2)实际啮合线长度大于法向齿距;(3)实际啮合线长度小于法向齿距;连续传动的条件：;齿轮加 工方法;;盘形铣刀右视图;成形法加工的特点： 产生齿形误差和分度误差，精度较低，加工不连续，生产效率低。适于单件生产。;ω;盘形铣刀;进给;滚刀;范成法加工的特点： 一种模数只需要一把刀具连续切削，生产效率高，精度高，用于批量生产。;4.用标准齿条型刀具加工标准齿轮;二、 渐开线齿廓的根切及最少齿数;标准齿轮不发生根切的最少齿数 ;;3 、变位齿轮 ;1、刀具处在虚线位置时，刀具的齿顶线超过N点，被切齿轮根切； 2、刀具处在实线位置时，即将刀具离开轮坯中心一段距离xm－移距，刀具的齿顶线通过N点，被切齿轮不会根切，切制出的齿轮称为变位齿轮。;N1;正变位齿轮 x0;7.7 齿轮传动的失效形式及设计准则;;;;二、齿轮传动的设计准则;;7.8 齿轮的材料和强度计算;;二、直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算;;;2、齿根的弯曲疲劳强度计算;;3、 齿面接触疲劳强度计算;;4、轮齿的许用弯曲应力和许用接触应力 ;齿轮传动设计思路;课堂问题;课堂问题;课堂问题;渐开线齿廓的啮合 ;因为渐开线齿廓在任一点接触，过接触点的公法线必与两基圆相切。即所有啮合点均在两基圆的一条内公切线上。因此，内公切线必与连心线相交于一固定点P。所以能保证定传动比传动。;课堂问题;rb1;渐开线齿轮正确啮合的条件：两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法线距离应相等，即两齿轮的法向齿距应相等。;课堂问题;当前一对齿在B1点分离时，后一对齿正好在B2点开始进入啮合，传动过程中，除在B1和B2点两个接触瞬时外始终只有一对齿处于啮合状态，理论上这种情况下能保持连续传动。;(2)实际啮合线长度大于法向齿距;(3)实际啮合线长度小于法向齿距;连续传动的条件：;课堂问题;现象：用范成法加工齿轮时，如刀具的顶部切入了轮齿的根部，因而将齿根的渐开线齿廓切去了一部分，这种现象称为根切。使轮齿的弯曲强度减弱，重合度下降，破坏定传动比传动，所以应尽量避免根切的发生。 齿轮的根切; 根切的原因：刀具的顶线与啮合线的交点超过被加工齿轮的啮合极限点N;;N1;正变位齿轮 x0;课堂问题;;;;齿轮传动的设计准则;;7.9 斜齿圆柱齿轮传动;课堂问题;课堂问题;渐开线的形成;(a) 齿廓的形成 （b）齿面接触线;课堂问题;2、压力角;3、齿顶高系数和顶隙系数;课堂问题;课堂问题; 重合度：一对直齿圆柱齿轮传动的啮合面，下图为与该对直齿圆柱齿轮端面尺寸相同的一对斜齿圆柱齿轮的啮合面，B2B2为啮合平面内，一对齿轮进入啮合的位置，B1B1为脱离啮合的位置，之间为轮齿