第5章 链传动和齿轮传动3.ppt

5.3 链传动和齿轮传动 链传动概述 链传动是一种具有中间挠性件(链条)的啮合传动，它同时具有刚柔特点，是一种应用十分广泛的机械传动形式。如图所示，链传动由主动链轮1、从动链轮2和中间挠性件(链条)3组成，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力。 按用途的不同，传动链可分为传动链/起重链和曳引链。用于传递动力的传动链又有齿形链(图)和滚子链(图)两种。齿形链运转较平稳，噪声 小，又称为无声链。它适用于高速/运动精度较高的传动中，链速可达40 m/s，但缺点是制造成本高，重量大。 滚子链和链轮 滚子链的结构和标准 滚子链有单排/双排和多排。单排滚子链的结构如图所示。 图为常用的双排链，排距用pt表示。 滚子链链轮 国家标准规定了滚子链链轮端面齿形，如图所示。 齿轮传动的类型和它的基本要求 齿轮传动的类型 (1)平面齿轮传动(两轴平行的齿轮传动) 1)直齿圆柱齿轮传动 如图所示 (a)、(b)和(c)所示。 2)平行轴斜齿圆柱齿轮传动 如图所示。 3)人字齿轮传动 如图所示。 (2)空间齿轮传动(两轴不平行的齿轮传动) 1)圆锥齿轮传动 如图和图所示。 2)交错轴斜齿轮传动 如图所示。 3)蜗杆传动 如图所示。 4)准双曲面齿轮传动 对齿轮传动的基本要求 (1)传动准确、平稳 (2)承载能力强 齿廓啮合基本定律 图为一对互相啮合的齿轮，主动齿廓C1与从动齿廓C2在K点接触。若两轮的角速度分别为ω1和ω2，则两齿廓在K点的线速度分别为vK1,vK2。 渐开线齿廓 渐开线的形成及其特性 当一直线在圆周上作纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为渐开线的发生线，如图 (a)所示。 如图所示，基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直。 渐开线齿廓的啮合特性 (1)传动比恒定 一对互相啮合的渐开线齿廓E1和E2在任意点K接触，如图所示，过K点作两齿廓的公法线N1N2，此公法线必为两轮基圆的内公切线。 (2)啮合角为常数 (3)中心距可分性 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要参数 图所示为直齿圆柱齿轮的一部分，其中图(a)为外齿轮，图(b)为内齿轮。 在同一圆周上 根据齿距的定义可得 我国规定的标准模数系列见表。 至此，分度圆可定义为：在齿轮上具有标准模数和压力角的圆。分度圆的直径为 以分度圆为界，轮齿介于分度圆与齿顶圆间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，用ha表示；轮齿介于分度圆与齿根圆间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，用hf表示；齿顶高与齿根高之和称为全齿高，用h表示。即 因为齿轮的齿顶高和齿根高都与模数m成正比，所以齿顶高和齿根高又可表示为 式中ha*，c*——齿顶高系数和顶隙系数。 我国规定，这两个系数的标准值为：当m≥1时， ha*=1， c*=0.25；当0.1m1时，ha*=1，c*≥0.35。顶隙为 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式列于表中。 图中，在齿轮相邻两齿同侧齿廓间沿公法线所量得的距离pn称为齿轮的法向齿距。根据渐开线的性质(1)知，它与基圆齿距pb相等，将二者均用pb表示，则 有些国家采用径节制。用径节作为计算齿轮几何尺寸的基本参数。径节为齿数与分度圆直径之比，即 式中，分度圆直径d的单位为英寸(in)，P的单位为英寸-1(in-1)。 因为分度圆直径d=mz，又因1 in = 25.4 mm。 所以 渐开线齿轮的啮合传动 一对渐开线齿轮的正确啮合条件 如图所示 在齿轮的啮合过程中，如果前一对齿的啮点到达B1点即将分离时，后一对齿尚未进入啮合，即B1B2＜pb，如图 (b)，则传动不连续，并因惯性发生齿间冲击。如图 (c)中K点为其啮合点，即B1B2＞ pb，传动才能连续进行。 实际啮合线B1B2与基圆齿距pb的比值称为齿轮传动的重合度，用ε表示。故渐开线齿轮连续传动的条件为 齿轮传动的无侧隙啮合条件及标准中心距 如使标准齿轮的分度圆相切成为节圆(如图所示，分度圆与切圆重合)，即可实现无侧隙啮合。啮合角α′等于齿轮压力角α。标准中心距为 渐开线齿轮的加工方法及根切现象 齿轮轮齿的加工方法 (1)仿形法 (2)范成法 1)齿轮插刀 2)齿条插刀 3）齿轮滚刀 由于齿轮的模数m和压力角α都已标准化，所以要满足上式应使 一对齿轮的传动比公式可写为 渐开线齿廓的根切现象与最少齿数 当用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则齿轮坯的渐开线齿廓根部会被刀具的齿顶过多地切削掉，如图所示，这种现象称为根切现象。 图所示为用齿条插刀加工齿轮时刀具顶线超过理论极限啮合点N的情况，插刀刀刃的位置