[工学]9-10-11第六章 齿轮传动.ppt

第六章 齿轮传动 齿轮－－工业的标志 现代齿轮技术已达到：齿轮模数0.004～100毫米；齿轮直径由1毫米～150米；传递功率可达上十万千瓦；转速可达几十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。 通过轮齿的啮合传递运动和动力 齿轮传动:用于传递空间任意两个轴之间的运动和动力 6.1 齿轮传动的特点和类型 6.1.1 齿轮传动的特点 优点： 传动比准确、传动效率高、传递功率大、使用寿命长、适用的速度和功率范围广、工作可靠、可实现平行轴、相交轴及交错轴之间的传动。 缺点： 要求较高的制造和安装精度，成本较高，不宜于远距离两轴之间的传动。 6.1.2 齿轮传动分类 1、按两齿轮轴线相对位置分： 平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动、 交错轴齿轮传动。 2、按齿轮工作条件分： 闭式齿轮传动、开式齿轮传动。 3、按齿面硬度分： 软齿面齿轮传动、硬齿面齿轮传动。 齿轮传动分类 平行轴齿轮传动 （圆柱齿轮传动） 相交轴齿轮传动 （锥齿轮传动） 交错轴齿轮传动 （圆柱螺旋齿轮传动） 外啮合直齿圆柱齿轮传动 内啮合直齿圆柱齿轮传动 平行轴直齿齿轮传动（1） 外啮合斜齿圆柱齿轮传动 内啮合斜齿圆柱齿轮传动 平行轴斜齿齿轮传动（2） 直齿齿轮齿条传动 平行轴齿轮齿条传动（3） 斜齿齿轮齿条传动 平行轴人字形齿轮传动（4） “雪铁龙”汽车创始人——安德烈·雪铁龙 1900年，22岁的安德烈·雪铁龙 发明了人字形齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 相交轴齿轮传动 曲齿锥齿传动 交错轴齿轮传动 蜗杆传动 螺旋齿轮传动 6.2 齿廓实现定角速比的条件 1、传动比：齿轮传动的角速度之比。 2、节点：两齿轮接触点公法线与齿轮连心线的交点。 3、节圆：以齿轮中心至节点间距离为半径所作的圆，以 、 表示两个节圆半径。 4、中心距: 两齿廓在任一瞬时（即任意点k接 触时）的传动比：i12=1/2=？! P23 点C是两齿轮廓在点K接触时的相 对速度瞬心， (P12) 齿廓实现定角速比的条件 两个构件的传动比等于各自相对瞬心到绝对瞬心距离的反比 齿廓实现定角速比的条件 两齿轮齿廓无论在哪一点接触，过接触点所作齿廓的公法线必须通过连心线上一个固定点（节点），这就是齿廓实现定角速比传动的齿廓啮合基本定律。 共轭齿廓 两头牛背上的架子称为轭，轭使两头牛同步行走。共轭即为按一定规律相配的一对。 轭 共轭齿廓 凡是满足齿廓啮合基本定律的齿廓，称为共轭齿廓。 常用的共轭齿廓有渐开线齿廓和 摆线齿廓等。 6.3 渐开线齿廓 6.3.1 渐开线的形成及性质 1、渐开线的形成 当一直线 BK 沿半径分为 的圆周作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹 AK 称为该圆的渐开线。该圆称为基圆，该动直线称为发生线。 2、渐开线的性质 渐开线的性质（续） 5、渐开线的形状取决于基圆的大小 rb↑→∞,渐开线→直线 3、渐开线方程 压力角：K点作用力Fn 的方向与该点速度Vk方向之间所夹的锐角。 取OA为极坐标轴，渐开线上任一点K可用向径 和展角 来确定。 基圆压力角等于零 6.3.2 渐开线齿廓满足定角速比要求 6.3.3 渐开线齿廓传动的特点 1 、渐开线齿轮具有可分性 渐开线齿轮传动的可分性 一对相互啮合的渐开线齿轮，即使两轮的中心距由于制造和安装误差或者轴承的磨损等原因，而导致中心距发生微小的改变，但因其基圆大小不变，所以传动比仍保持不变。这一特性称为渐开线齿轮传动的可分性。 2 、啮合线和啮合角 啮合线： 啮合点所在的线：N1N2 啮合角： 啮合线N1N2与两轮节圆公切线t－t之间所夹锐角α`。 啮合角特点： 渐开线齿轮传动的啮 合角为常数，恒等于 节圆上的压力角。 3 、齿廓间正压力 渐开线齿轮在传动过程中，齿廓间正压力方向始终不变。若齿轮传递的力矩恒定，则轮齿间的压力大小和方向均不变，这是齿轮传动具有良好平稳性的主要原因之一。 6.4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸 6.4.1 直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数 hf 分度圆定义 标准齿轮齿厚与齿槽宽相等的圆。在分度圆上齿轮具有标准模数和标准压力角。 hf df 内啮合齿轮主要几何参数 五个基本参数 齿数：z 模数：m 压力角： 齿顶高系数： 顶隙系数： 齿数和模数 1、齿数：在齿轮的整圆周上轮齿的总数，用z来表示，齿数z应为整数。 2、模数：是齿轮的一个基本参数，用m来表示，其单位为mm； 模数反映了齿轮的轮齿及各部分尺寸的大小，模