齿轮传动(经典)选编.ppt

学习情境6 齿轮传动 任务一 渐开线标准齿圆柱齿轮的主要参数 任务二 标准齿轮传动的设计计算 学习情境6 齿轮传动 任务一 计算渐开线标准齿圆柱齿轮的主要参数 任务描述 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，m=5mm,α=20°,i12=3,a=200mm,请计算两轮的齿数Z1，Z2，实际啮合线B1B2的长度，重合度ε，并用图标出单齿及双齿啮合区。 任务描述   齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力（平行，相交，空间）是现代机械中应用最广的一种机械传动(汽车 飞机 儿童玩具 手表)。 优点： （1）传递动力大(最大可达6×105kw)、效率高（ηmax=99.5％）； （2）寿命长（工作情况良好的可达几年甚至几十年），工作平稳（比链传动平稳的多，链传动工作中有冲击和动载荷，不平稳），工作可靠性高(传递运动准确可靠，恒定的瞬时传动比）； （3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 缺点： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动。                  1.齿轮传动的特点和基本类型 资 讯 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种机械传动，在生产实践中应用广泛，种类繁多。 认识常用的齿轮传动种类。 平行轴传动 外啮合直齿圆柱齿轮传动 内啮合直齿圆柱齿轮传动 齿轮齿条传动（直齿条） 外啮合斜齿圆柱齿轮传动 人字齿轮传动 齿轮齿条传动（斜齿条） 直齿圆锥齿轮传动 曲齿圆锥齿轮传动 相交轴传动 资 讯 空间（交错)轴传动    螺旋齿轮传动 （交错轴斜齿轮传动） 蜗杆传动 准双曲面齿轮传动 资 讯 按照轮齿齿廓曲线的不同分为3类：渐开线齿轮 摆线齿轮 圆弧齿轮，其中应用最广的是渐开线齿轮 资 讯 2.渐开线齿轮的齿廓与啮合特性 2.1渐开线的形成 发生线 基圆 展角(渐开线上任意一点的向径与起始点的向径之间的夹角) 资 讯 2.2渐开线的性质 1、发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。 2、(由于发生线在基圆上作纯滚动,无相对滑动),则发生线与基圆的切点B为渐开线上K点的瞬时速度中心,发生线是渐开线在K点的法线,(又由于发生线始终与基圆相切)故发生线又是基圆在B点的切线. 资 讯 3、(由于切点B是渐开线上K点的瞬时速度中心),则B点是K点的曲率中心,BK为渐开线上K点的曲率半径. 4、渐开线的形状只取决于基圆大小。(从形成可看出即大小相等的基圆,渐开线形状相同.)(基圆越小,渐开线越弯曲,基圆越大,渐开线越平直,当基圆半径无穷大时,渐开线成为直线.) 5、(由于发生线始终相切于基圆),基圆内无 渐开线。 2.3 渐开线方程 渐开线方程 渐开线上任一点的位置可用向径rk和展角θk来表示。（向径rk和展角θk确定以后，该点的位置就是确定的。）当两齿轮在k点啮合时，其正压力方向沿着k点的法线（BK）方向，而齿廓上k点的速度垂直于OK线， k点的受力方向与速度方向之间所夹的锐角称为压力角a k，由图知∠BOK= a k， 且cos a k=OB/OK= rb/ rk, tan a k =BK/OB=BA/OB= rb(a k +θk)/ rb = a k+ θk 则极坐标方程 注意查表5-1 资 讯 2.4 渐开线齿廓的啮合特性 2、啮合特性 ⑴ 四线合一 （啮合线、过啮合点的公法线、基圆的内公切线、正压力线四线合一。） 1.传动比的表达 1-小轮 2-大轮 若不考虑两轮的转向,只考虑大小. 由于一般为降速，则i﹥1 两齿轮的基圆为rb1、rb2，过两轮齿廓啮合点K作渐开线的齿廓的法线，由于两齿廓 相切，得公法线N1N2，根据渐开线的性质，该公法线必与两基圆相切，即为两基圆 的内公切线。因齿轮安装完毕后两轮的基圆为定圆，在其同一方向的内公切线只有 一条。所以无论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作两齿廓的公法线仅此一线， 即两基圆的内公切线；公法线是经过啮合点做出的，啮合点在公法线上，而公法线 只有一条，故所有的啮合点都在此线上，即啮合线也为此线；齿轮传动时，正压力 的作用线必然沿着接触点处的法线方向，即沿公法线方向，故此线又是正压力作用线。 资 讯 （2）中心距可分性 由此得出：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。（而齿轮一旦加工完毕，基圆大小就确定了，传动比就确定了，这使得齿轮对中心距的变化不敏感，在安装和使用过程中，安装的误差或者轴承的磨损使得中心距略有变化时， 齿轮的传动比不变。这种性质称为中心距可分性） 找到啮合线以后，它与连心线O1O2的交点C必是一定点。 C点称为节点，分别以圆心为中心，以O1C和O2C