机械原理-齿轮机构及其设计.ppt

二、齿轮传动的啮合角?──无侧隙啮合方程式 一对齿轮的啮合情况 标准齿轮啮合 中心距 中心距 中心距 无侧隙啮合 有侧隙啮合 卡死 机械设计中“侧隙”的处理方法 孔的公称直径： 轴的公称直径： 齿轮在设计中的参数均按无侧隙啮合计算，实际啮合的侧隙由公法线长度公差给定。 为保证无齿侧间隙啮合，应该有： 变位齿轮啮合 节圆周上的弧齿厚： 代入 三、中心距及中心距变动系数y 变位齿轮传动的实际中心距为a 当 时 此时为标准齿轮传动，此中心矩称为标准中心距 a，即 变位齿轮传动时，其实际中心距与标准中心距不相等，即 也就是说两齿轮的分度圆不相切 ym为两齿轮的分度圆分离距离。或称中心距变动量，系数y称为中心距变动系数 或 这个系数在变位齿轮的尺寸计算中非常重要 四、渐开线齿轮连续传动条件 1．重合度的基本概念 观察轮齿的啮合过程 实际啮合线与基圆齿距Pb的比值称为重合度,用ε表示： 重合度ε值越大，表明齿轮传动的连续性和平稳性越好，一般机械制造业中，齿轮传动的许用重合度[ε]=1.3～1.4，即要求ε≥[ε]。 2.重合度的计算 3. 重合度的物理意义及影响因素 影响重合度的因素 1)齿顶高系数h*a 增大h*a 可使实际啮合线加长,从而增大ε。 2)齿数z1, z2 齿数增多，也可使实际啮合线加长，从而增大ε 当z1一定，z2增至无穷多即变为齿条时，其重合度为： 若设想将z1、z2都增大成齿条时,则重合度ε将趋向于某极限值εmax 当 h*a =1， ?=20°时 εmax=1.981 B2 P B1 N1 3） 啮合角? 正传动的角度变位齿轮，其啮合角??，亦即正传动齿轮随其变位系数x1、x2和啮合角?的增大而使重合度ε减小，因此重合度就成为选择变位系数的一个限制条件。 ε将随啮合角?的增大而减小。 当其它条件不变时，若增大安装的中心距会使啮合角?增大，重合度ε减小。因而渐开线齿轮传动的可分性受到传动连续性的制约，必须保证ε1。 *五、渐开线齿轮传动的滑动系数 六、变位齿轮传动的几何尺寸计算 兴趣的同学可以看书，有问题找老师答疑。 兴趣的同学可以看书，有问题找老师答疑。 §5-8 变位齿轮传动的类型、应用与变位系数的选择 一、渐开线齿轮传动类型 变位齿轮传动的特性与变位系数和x?=(x1+x2)的大小及变位系数x1，x2分配有关。根据x?，x1，x2的数值，可把齿轮传动分为三种基本类型 1.标准齿轮传动（x?=x1=x2 =0) 这是变位齿轮传动的特例，其啮合角等于分度圆压力 角?，中心距a等于标准中心距a。为避免根切，要求zzmin。这类齿轮传动设计简单，使用方便，可以保持标准中心距，但小齿轮的齿根较弱，易磨损。 2.高度变位齿轮传动（x?=x1+x2 =0，x1=－x2) 又称为等移距变位齿轮传动。由于它与标准齿轮传动一样，x?=0，x1=－x2，因此，?=?, a=a, y=0, Δy=0 　　这种齿轮传动与标准齿轮相比，其啮合角?=?不变，仅仅齿顶高和齿根高发生了变化，即 ha1=(h*a+x1)m hf1=(h*a+c*－x1)m 故称之为高度变位齿轮传动。 　　为避免根切，一般要求z1+z2≥2zmin,这时，小齿轮z1可以小于zmin而采用正变位，因而这类齿轮传动可以减小机构尺寸，并且还可以提高承载能力，改善磨损情况。 3.角度变位齿轮传动（x?=x1+x2≠0) 由于x?=x1+x2≠0,因而其啮合角?不再等于标准齿轮的啮合角?，故称为角度变位齿轮传动。它又可分为两种情况： 1)正传动：x? =x1+x2 0 由于x1+x20，因此 ? ? ， a a ， y 0 ， Δy 0 这种齿轮传动的两分度圆不再相切而是分离ym。为保证标准径向间隙和无侧隙啮合，其全齿高应比标准齿轮缩短△ym。 正传动的主要优点是：可以减小机构尺寸，减轻轮齿的磨损，提高承载能力，还可以配凑并满足不同中心距的要求。 2)负传动：x?=x1+x2 0 此时? ? ， a a ， y 0，但Δy 0；这种齿轮传动的两分度圆相交，它的主要优点是可以配凑不同的中心距，但是其承载能力和强度都有所下降。一般只在配凑中心距或在不得已的情况下，才采用负传动。 二、变位齿轮的应用 只要合理地选择变位系数， 变位齿轮的承载能力可比标准齿轮提高20％以上，而制造变位齿轮又不需要特殊的机床、刀具和工艺方法，因此，在齿轮传动设计中，应尽量扩大变位齿轮的应用。变位齿轮的应用主要在以下几个方面： 1.避免轮齿根切 为使齿轮传动的结构紧凑，应尽量减少小齿轮的齿数，当zzmin时，可用正变位以避免根切。 2.配凑中心距 变位齿轮传动设计中，当齿数z1、z2一定的情况下，若改变变位系数x