常见的第五章 平面齿轮机构及其设计.ppt

机械原理——机械的平衡 第五章 齿轮传动 §5－1 齿轮机构的应用和分类 §5－2 齿廓啮合基本定律 §5－3 渐开线及渐开线齿廓 §5－4 渐开线齿轮各部分名称及标准齿轮的几何尺寸 §5－5 渐开线齿轮任意圆的齿厚、公法线长度和固定弦齿厚 §5－6 渐开线直齿轮的啮合传动 §5－7 齿轮和齿条的啮合特点 §5－8 直齿轮传动的重合度 §5－9 渐开线齿廓的展成加工及根切现象 §5－10 变位直齿轮传动 §5－11 平行轴斜齿圆柱齿轮（简称斜齿轮）机构 §5－12 蜗杆机构 §5－13 圆锥齿轮机构 基本要求: 了解齿轮机构的类型及功用、齿廓啮合基本定律 掌握渐开线的性质及渐开线齿廓的特点 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 理解直齿轮正确啮合条件、重合度 了解范成法切齿的基本原理和根切现象 掌握斜齿轮与直齿轮的异同，理解当量齿数 了解斜齿轮（齿廓曲面的形成和啮合特点、基本参数、几何尺寸计算和当量齿数） §5－1 齿轮机构的应用和分类 一、应用 二、特点 三、分类 一、应用 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动机构 用来传递空间任意两轴的运动和动力 应用实例： 机械手 汽车变速箱 摄像机 游乐设施 二、特点 可用来传递空间任意两轴之间的运动和动力 传动比准确、平稳 结构紧凑，适用圆周速度和功率范围广 机械效率高 使用寿命长，工作安全可靠 三、分类 按齿轮传动的工作情况分： 开式齿轮传动——低速、易磨损 闭式齿轮传动——重要的传动 按传动时两轮轴的相对位置分： 平面齿轮机构：（平行轴间传动） 直齿轮、斜齿轮、人字齿 外啮合、内啮合、齿轮与齿条传动 空间齿轮传动： (相交轴间传动): 圆锥齿轮、 (交错轴间传动) :交错轴斜齿轮机构、蜗杆传动 一般分类 平面 直齿轮 1 平面齿轮机构 ( 二轴平行) 直齿圆柱齿轮机构 外啮合传动 内啮合传动 齿轮齿条传动 外啮合传动 二轮转向相反 斜齿圆柱齿轮机构 外啮合传动 内啮合传动 齿轮齿条传动 人字齿轮传动 外啮合传动 内啮合传动 齿轮齿条传动 2 空间齿轮机构 圆锥齿轮传动 二轴相交 外啮合传动 交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动） 二轴交错 交错轴斜齿轮传动 蜗杆传动 二轴交错，通常交90o 蜗杆传动 §5－2 齿廓啮合基本定律 一、齿廓啮合基本定律 二、节点、节圆 三、齿廓曲线的确定 一、齿廓啮合基本定律 对齿廓曲线的要求： 直观上—— 不卡不离 几何学上—— 处处相切接触 运动学上—— 法线上没有相对运动 根据三心定理，二齿轮啮合之速度瞬心Ｐ 齿廓啮合基本定律： 互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合点的公法线所分两线段成反比 二、节点、节圆 定传动比条件： 若两轮作定传动比传动 则P点为定点，即不论两齿轮轮廓在何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线与连心线相交于定点P 定点P——节点 节圆(d1’,d2’): 过节点所作的两圆 三、齿廓曲线的确定 能满足定传动比(或某种变传动比规律)要求的齿廓曲线，理论上有无穷多个 理论上无穷多共轭曲线：能满足定传动比(或某种变传动比规律)要求的齿廓曲线 实际选用, 须考虑设计、制造、安装、使用等因素 常用: 渐开线、摆线、圆弧线、抛物线等 本章主要研究渐开线齿廓的齿轮 §5－3 渐开线及渐开线齿廓 一、渐开线的形成 二、渐开线的性质 三、渐开线齿轮的啮合特性 一、渐开线的形成 当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线 该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线 渐开线 二、渐开线的性质 1) 发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长, 2) 渐开线上任一点法线恒切于基圆 3) 切点是渐开线上K点的曲率中心，KB为曲率半径; 越接近基圆，曲率半径越小，反之越大 4) 基圆内无渐开线 渐开线的性质(续) 5) 渐开线的形状决于基圆半径 圆半径越大，渐开线越平展（综合曲率半径越大） 直线也是渐开线 推论 同一基圆上渐开线形状相同 同一基圆所生成的同向渐开线为法向等距曲线 两反向渐开线公法线处处相等 (等于两渐开线间的基圆弧长) 三、渐开线齿轮的啮合特性 渐开线齿轮符合齿廓啮合基本定律，即能保证定传动比传动 由齿廓啮合基本定律知 由渐开线性质知， 啮合点公法线与二基圆内公切线重合 二基圆为定圆，N1N2为定直线，则节点P为定点 §5－4 渐开线齿轮各部分名称及标准齿轮几何尺寸 一、外齿轮 二、内齿轮 三、齿条 一、外齿轮 1 各部分名称和符号 2 基本参数 3 几何尺寸 4 例题 1 各部分名称和符号 基 圆 (db, rb) : 产生渐开线的圆 齿顶圆da(ra)： 连接齿轮各齿