机械原理(第七版)优秀课件—第十章齿轮机构及其设计幻灯片.ppt

第十章 齿轮机构及其设计 Gears and its Design 10.1 齿轮机构的特点及分类 10.1.1 概述 1.什么是齿轮？ 2.特点：适应范围广（v、p、r)；效率高（0.99)；速比稳定、传动精度高；工作可靠；可实现任意轴间的传动。制造和安装精度要求高，成本较高；不适于远距离传动。 3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 4.按工作条件分： 1）开式：2）闭式： 10.1.3 对齿轮传动的基本要求 1.传动准确平稳 两齿廓保证连续相切传动，即不干涉又不脱开的基本条件为： 2. 齿廓啮合基本定律 10.2.2 共轭齿廓 凡是能满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称为共轭齿廓。 10.3.3 渐开线方程式 1.用极坐标表示 10.5 渐开线标准齿轮的基本参数和几何计算 7.分度圆：r、d 分度圆上的齿距：p = s+e 分度圆周长 = zp = πd d = zp/π 8.模数：m = p/π；分度圆:d = mz 9.压力角：α=20°； 分度圆是一个具有标准模数和标准压力角的圆。 10.齿顶高：ha=ha*m 11.齿根高：hf=(ha*+c*)m ha*：齿顶高系数； c*：齿根高系数。 正常齿制： ha*=1； c*=0.25 短齿制： ha*=0.8； c*=0.3 ra=r+ha da =d+2ha rf=r-hf df =d-2hf rb=rcosα r= rb / cosα s=e= πm/2 12. 任意圆齿厚si 13. 固定弦齿厚sc和固定弦齿高hc .固定弦齿厚sc是指标准齿条的齿廓与齿轮齿廓对称相切时，两切点之间的距离ab。 固定弦齿高hc是从固定弦ab至齿顶的距离 当α=20°，ha*=1时， sc=1.387m hc=0.7476m 14. 公法线长度 跨过若干个轮齿所量得的切于两外侧齿廓的两平行直线间的距离 w=mcosα[(k-0.5)π+zinvα] K=αz/π+0.5 10.6 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 10.6.1 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 10.6.2 齿轮传动的中心距及啮合角 1.外啮合 1)中心距a： 2)啮合角α’ 两轮传动时其节点p的速度矢量与啮合线间所夹的锐角。也就是节圆压力角。 标准中心距安装时，r=r’， α= α’ 由渐开线方程：rb=rkcosαk则有： rb1=r1cosα rb2=r2cosα rb1+ rb2 =（r1+r2）cosα=acosα 同理： rb1+ rb2 =（r1’+r2 ’ ）cosα’=a’cosα’ 所以： acosα =a’cosα’ 3.齿轮齿条啮合传动 α≡α’ r ≡r’ 但节线和分度线不一定重合 10.6.3 渐开线齿轮传动的重合度 1、 轮齿啮合的过程 2、渐开线齿轮连续传动的条件 B2B1=pb刚好连续 B2B1＜pb则中断 B2B1＞pb则连续有余，即连续传动的条件： B2B1≥pb或B2B1/ pb ≥1 3、重合度εα的计算 1）外啮合εα=B2B1 /pb εα=[z1(tgαa1-tgα’)+ z2(tgαa2-tgα’)]/2π 当α’= α时， εα=[z1(tgαa1-tgα)+ z2(tgαa2-tgα)]/2π 2）内啮合 εα=[z1(tgαa1-tgα)- z2(tgαa2-tgα)]/2π 3）齿轮齿条啮合 εα=z1(tgαa1-tgα)/2π+2ha*/πsin2α 当齿轮1的齿数z1趋向无穷大时， pB1= ha*m/sinα， 此时，εmax=4ha*/πsin2 α 对于α=20°，ha*=1的标准直齿圆柱齿轮 εmax=4ha*/πsin2α=1.981 10.6.4 渐开线齿轮传动的滑动系数 1.节圆之外齿面间有相对滑动，当处于干磨或润滑不良时则有磨损； 2. u=f(k)；k→N 则u→∞; k→B 则u→umax 3. u根＞u顶，u小＞u大 10.7 渐开线齿轮的切制原理 1. 仿形法、、、、12~13,14~16,17~20,21~25,26~34,35~54,55~134, ≥135. 2. 范成法、、、、、、 10.8 渐开线齿轮的根切现象 10.9 渐开线齿轮的变位修正 10.9.1 变位齿轮概述 1.避免根切的发生 1）ha*↘时zmin↘但ε↘且刀具不标准 2）α↗时zmin↘ 但rb=rcos α↘ Fn=T/rb ↗ 刀具不标准 3.刀具的