第七章-齿轮(机械学基础)综述.ppt

§ 7.1 齿轮机构的应用和分类 齿轮机构的分类 平面齿轮机构 内齿轮啮合传动 齿轮、齿条啮合传动 (2) 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 (3) 人字齿轮啮合传动 直齿锥齿轮啮合传动 曲齿锥齿轮传动 (2) 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 (3) 蜗轮蜗杆传动 齿轮机构的分类 平面齿轮机构 7.2 齿廓啮合基本定律 7.3 渐开线直齿圆柱齿轮 7.3.2 渐开线的性质 7.3.2 渐开线的性质 7.3.3 渐开线齿轮尺寸参数 7.4 渐开线齿轮的啮合传动 7.4.4 一对渐开线齿轮啮合传动应满足的条件 7.4.5 齿轮与齿条啮合传动 7.5 渐开线齿轮齿廓的切制及变位原理 7.6 渐开线直齿圆柱齿轮设计 7.6.1 变位齿轮的用途 变位齿轮的优点 可提高轮齿的强度和承载能力（正变位齿轮） 配凑安装中心距（a’a 正变位，a’a 负变位） 可以避免根切（z 17，正变位） 改善齿面滑动状况（大齿轮—负变位，小齿轮—正变位） 7.6.2 齿轮传动的类型及应用 正传动 零传动 负传动 7.6.3 变位齿轮尺寸参数计算 任意圆齿厚计算 无侧隙啮合方程式 齿轮各部分尺寸计算 7.7 其他类型齿轮传动 斜齿轮的齿面形成 直齿：渐开面 斜齿：螺旋渐开面 1 任意端面上的截线为渐开线； 2 在基圆柱的切平面内其截线为直线； 3 大于基圆柱的圆柱面内其截线为螺旋线。 7.3.3 本章特点: 名词、概念多；符号、公式多。 理论系统性强，几何关系复杂。 易混淆的概念： （1）分度圆与节圆(r和r) ； （2）压力角与啮合角( ) ； （3）标准中心距和实际中心距(a和a)； （4）理论啮合线与实际啮合线(N1N2和B1B2 ) ； （5）正变位与正传动 变位系数选择的约束条件： 避免产生根切； ε≥1.15; sa1 ≥(0.25~0.4)m； 避免产生过渡干涉。 7.6.3.1 任意圆齿厚 O 标准安装 变位齿轮传动，无侧隙条件： 变位齿轮的无侧隙啮合方程式： 7.6.3.3 齿根圆和齿顶圆计算 设计步骤： （四大圆及分度圆齿厚） （若z1 + z2 2zmin ，则必须采用正传动） （ ） 7.7.1 平行轴斜齿圆柱齿轮 齿廓形成及啮合特性 渐开面 渐开螺旋面 B 7.7.1.2 尺寸参数计算 端面参数与法面参数 h h 尺寸参数 h h 斜齿轮几何尺寸计算 7.7.1.3 啮合条件及参数选择 斜齿轮传动产生轴向力，可对称安装或采用人字齿轮。 “-” 外啮合， “+” 内啮合 N1B1= N1N2- B1N2 ρ1min= ρ1min = ( rb1+rb2)tanα- rb2tanαa2 =4.456mm； (3)小齿轮参与啮合齿廓的最小曲率半径ρ1min （4）求大齿轮齿廓工作段上的最小压力角。 αB2=arctan (B2N2/ rb2) B2N2= N1N2- N1B2= ( rb1+rb2)tanα- rb1tanαa1 =22.71mm ∴ αB2=13.59° αB2 齿轮轮齿的切制方法 仿形法 范成法 铣齿法 拉齿法 冲齿法 齿轮插刀 齿条插刀 齿轮滚刀 1.仿形法：仿照齿轮的形状进行加工的一种方法。 刀具形状与被加工齿轮的齿槽形状相同或相近。 (1)铣齿法 指状铣刀切制齿轮 冲压齿轮 拉削齿轮 范成法 2.范成法：利用一对齿轮互相啮合传动时齿廓互为包络线的原理来加工齿轮。 滚齿 插齿 齿轮插刀 齿条插刀 齿轮滚刀 ω ω0 ω ω0 齿轮插刀加工 范成法原理——共轭齿廓互为包络线 齿条插刀加工 齿轮插刀 7.5.1 用标准齿条形刀具切制渐开线齿廓 标准齿条形刀具 c*m 中线 πm/2 πm/2 切制原理 节圆 节线 范成运动中的节圆就是分度圆 节圆的周长: 节圆 节线 范成运动中的节圆就是分度圆 p=p刀 结 论 m=m刀 节圆 节线 结论: 被切齿轮的z取决于刀具与轮坯的相对运动 2. 节圆 节线 结 论 被切齿轮分度圆上的s取决于切削终了时刀具与轮坯的相对位置。 被切齿轮分度圆上的 s 等于刀具切削节线上的齿槽宽。 节圆 节线 结 论 刀具的中线与分度圆相切 —— s=u 标准齿轮 刀具的中线与分度圆相离 —— su 正变位齿轮 刀具的中线与分度圆相割 —— su 负变位齿轮 变位齿轮 标准齿轮与变位齿轮 刀具远离轮坯中心时为正变位，x 0；加工出的齿轮为正变位齿轮。 刀具移近轮坯中心时为负变位，x 0；加工出的齿 轮称为负变位齿轮。 刀具中线与齿轮分度圆相切，x = 0 ；加工出的齿轮为标准齿轮。 中线 节线 中线 节线 7.5.2 齿轮切制中产生根切