第十章齿轮机构及其设计(10-1、2、3).ppt

* 第十章 齿轮机构及其设计 §10—1 齿轮机构的特点和类型 §10—2 齿轮的齿廓曲线 §10—3 渐开线齿廓及啮合特点 §10—4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 §10—5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 §10—6 渐开线齿轮的加工、根切现象 §10—7 渐开线变位齿轮简介 §10—10 蜗轮蜗杆传动 §10—9 圆锥齿轮传动 §10—8 斜齿圆柱齿轮传动 §10—1 齿轮机构的特点和类型 齿轮机构可用来传递空间 任意两轴之间的运动和动力 一、齿轮机构的特点 1）适用范围广， 传递的功率达10万千瓦以上， 圆周速度最高可达300m/s转速每分钟可高达几十万转。 2）能实现定传动比传动，且传动平稳。 3）传动效率高。高精度：0.99；一般精度：0.95以上。 4）使用寿命长，工作安全可靠。 6）不适于远距离传动。 5）要求较高的制造技术及安装精度。 二、齿轮机构的分类 齿轮机构按空间两齿轮轴线的相对位置，可分为： 平行轴齿轮机构、相交轴齿轮机构、交错轴齿轮机构 (圆锥齿轮机构) （螺旋齿轮传动） (蜗杆传动) (圆柱齿轮传动) 平面齿轮机构 空间齿轮机构 外啮合：两齿轮的转向相反， 图10-1a 内啮合：两齿轮的转向相同，图10-1b 齿轮齿条：齿轮转动，齿条作直线运动，图10-1c 图10-1 a ） b） * 平面齿轮机构有外啮合、内啮合、齿轮齿条 c） §10—2 齿轮的齿廓曲线 一、齿廓啮合基本定律 研究传动比与齿廓曲线之间 的关系 图10-4 V1P=V2P → ω1·O1P=ω2·O2P ω1 /ω2= O2P/ O1P=i12 （10-2） —— 互相啮合的一对齿轮，其传动比等于其连心线被啮合齿廓接触点处的公法线所分成的两段线段的反比。 分析: P点为速度瞬心. 若 两轮的传动比为常数　　 　O2P/ O1P=常数 P在O1O2上必须是定点 要使两齿轮作定传动比传动，则不论 两齿廓在何处接触，过接触点所作的 公法线必须与连心线交于一定点。 ——定比传动齿轮的齿廓啮合 基本定律 P: 节点 ω1 /ω2= O2P/ O1P=i12 ——齿廓啮合基本定律 (对定比传动：P为定点） P点在齿轮运动平面上的轨迹: 节线 (对定比传动：节线为节圆r1′、r2′） * 节圆特征： ① r1′+r2′=中心距 ② 两节圆作纯滚动 一对定比齿轮啮合传动—— 两齿轮的节圆作纯滚动。 ③ i12=ω1 /ω2= O2P/ O1P= r2′/ r1′，传动比等于两节圆半径的反比。 两节圆必相切； 最常用的齿廓是渐开线(传动性能好，便于制造、安装、测量)， 其次是摆线和变态摆线，近年来出现了圆弧、抛物线等。 二、齿廓曲线的选择 §10—3 渐开线齿廓及啮合特点 一、渐开线的形成及特征 渐开线是发生线在基圆上作纯 滚动时，发生线上任意点K所走的轨迹AK。 图10-6 1、形成 2、特性 1） BK= AB。 2）渐开线上任一点的法线是基圆 的切线。 3）线段BK是渐开线在K点的曲率半 径，B点是渐开线在K点的曲率中心。 4）渐开线的形状取决于基圆的大小。 5）基圆内无渐开线。 6）渐开线上各点的压力角不等。 cosαK = rb / rK 若rK = rb ，则αK=0， 离圆心越远，压力角越大。 αk k k 二、渐开线方程 如图所示，以O为原点，OA为极坐标轴建立极坐标系，则渐开线上任一点K的坐标可用向径rK和展角θK来确定。压力角αK为参变数。 展角θK称为压力角αK的渐开线函数，常用invαK来表示。 则渐开线的极坐标参数方程为： rK = rb / cosαK θK= tgαK -αK=invαK *