《机电一体化--机械设计》齿轮机构.ppt

机械原理——机械的平衡 1.平面齿轮机构 一、齿廓啮合的一般规律 工作对齿廓曲线的要求（∵齿廓形状影响传动性能） 传动质量？ ——惯性力、振动、噪音？ ——转速是否均匀？ ——传动比是否变化？ 由瞬心定理：C为齿廓1、2 的瞬心 齿廓啮合基本定律： 一对传动齿轮在任一位置的传动比等于连心线被齿廓接触点公法线所分线段的反比 二、节点、节圆 一对齿轮的传动即为节圆的纯滚动 （∵节点C是瞬心）， 若两轮传动为定传动比则： 则节点C应为定点！ 三、齿廓曲线的确定 什么样的齿廓满足定传动比？ 理论上很多！ (包络线法) 实际中的选用：应考虑 设计、制造、安装、使用、维护等因素。 常用曲线: 渐开线、摆线、圆弧线、抛物线等。 本章主要研究 渐开线齿廓 一、渐开线的形成和特性 1.圆的渐开线的形成 圆上一直线作纯滚动时，该直线上任一点的轨迹 渐开线 2.渐开线的特性 1）发生线滚过基圆的长度等于基圆上被滚过的弧长？ 2）渐开线上任一点法线一定切于基圆（或基圆的切线必为渐开线上某点的法线） 4）渐开线的形状取决于基圆半径 基圆半径越大，渐开线越平直 （直线是渐开线的特例）。 推论 2.同一基圆所生成的同向渐开线 其法向等距 3.两反向渐开线公法线处处相等 (等于两渐开线间的基圆弧长) 由齿廓啮合基本定律 渐开线齿廓： 内公切线N1N2为定直线 （∵二基圆为定圆 ） 连心线O1O2也为定直线 （∵ O1、O2 固定） 则节点C必为定点 §4－4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 一、外齿轮√ 二、内齿轮 三、齿条 一、齿轮各部分名称 齿距pi:相邻两齿同侧间的弧长，pi=si+ei 分度圆d (r): 计算齿轮的基准圆（无下标） 二、齿轮的基本参数 1.模数m： ∵?d=zp ， z——齿数 ∴d=zp/?， 令p/?＝m 则：d=zm， 称m 为模数，单位：mm。 标准模数系列（GB 1357—87） 不同模数的齿轮比较 模数： 轮齿大小和抗弯能力的标志 模数m↑—— 齿厚↑、抗弯能力↑ 不同圆上的压力角?k： 分度圆的确切定义: 模数m和压力角a都为标准值的圆 3. 齿顶高系数ha*、顶隙系数c* 齿顶高ha = ha*×m 齿根高hf =（ha* + c*）m 式中：ha*——齿顶高系数， c* ——顶隙系数， 正常齿：ha* =1, c*=0.25 短 齿：ha* =0.8，c*=0.3 标准齿轮？ 齿轮中的齿顶高ha、齿根高hf均为标准数值、且s = e 的齿轮 三、标准直齿轮几何尺寸的计算 分度圆直径d: 齿顶高ha： 齿顶高系数ha*: 齿根高hf ： 顶隙系数c*: 齿全高h： 齿顶圆直径da: 齿根圆直径df: 基圆直径db: 齿距p： 齿厚s与齿间e: 基圆齿距Pb： 例题1 已知:一损坏的渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量出齿顶圆直径da=208mm, 齿根圆直径df=172mm, 数得齿数z=24。 求：该齿轮的模数m,齿顶高系数ha*、顶隙系数c*。 解: 例题2 已知: 某渐开线齿轮的法向距离(即公法线长度)分别为 W3＝61.84mm, W2＝37.56mm, m=8mm，z＝24； 求：a , pb , sb , db 解: 一、正确啮合条件（互换条件） （pn1≠pn2）： 干涉！ 不能啮合× 只有两法向齿距相等（ pn1 ＝ pn2 ） 能正确啮合√ 故要想正确啮合，必需满足：pn1=pn2 （又∵pn＝pb，根据什么？） 即：正确啮合条件 （传动的必要条件） 二、标准中心距（安装条件） 压力角? ＝啮合角?’ 三、重合度（连续传动条件） 理论啮合线段：N1N2(啮合极限点) 实际啮合线段：B1B2 实际工作面≤全齿面 齿轮结构主要内容小结 §4－6 渐开线齿廓的切齿原理 两大方法（按加工原理分类） 1.成形法（仿形法）： 铣削法、 拉削法 一、成形法 成形铣刀(盘/指): 刀齿形状与齿轮齿槽相同，分： 二、范成法 §4－7 根切、最小齿数及变位齿轮 一、根切和最小齿数 1.根切： 齿廓根部被多切的现象 发生在范成法切制齿轮中 根切造成的影响 抗弯强度降低 重合度降低 部分齿廓失去渐开线的传动特性 应避免！ 为什么产生根切？ 产生根切的原因 B1B2--实际啮合线段 2.不根切的最少齿数 若不根切，方法有二： （1）轮径R（mz/2）↑，使CN1≥CB刀，m↑？、z↑？ 得标准齿轮不根切时的最少齿数Zmin