齿轮设计的基本知识.pptx

齿轮设计的基本知识;圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算;;1.1 齿轮传动的传动比是主动轮与从动轮角速度（或转速）的比值，也等于两齿轮齿数的反比，即： i= …………………………（1-1） 式中，w1,n1——主动齿轮角速度、转速； w2,n2——从动齿轮角速度、转速； Z1——主动齿轮齿数 Z2——从动齿轮齿数 齿轮副的传动比不宜过大，否则会使结构尺寸过大，不利于制造和安装。通常圆柱齿轮副的传动比i≤8，圆锥齿轮副的传动比i≤5. ;1.2 与摩擦轮传动、带传动和链传动等比较，齿轮传动具有如下优点： 1.2.1 能保证瞬时传动比的恒定，传递平稳性好，传递运动准确可靠； 1.2.2 传递的功率和速度范围大。传递的功率小至低于1w（如仪表中的齿轮传动），大至5x104kw（如涡轮发动机的减速器），甚至高达1x105kw；其传动时圆周速度可达至300m/s。 1.2.3 结构紧凑，工作可靠、寿命长。设计正确，制作精良，润滑维护良好的齿轮传动，可使用数年甚至数十年。 1.2.4 传动效率高。一般传动效率η=0.94~0.99. 当然齿轮传动也存在以下不足： 1.2.5 制造和安装精度要求高，工作时有噪声； 1.2.6 齿轮的齿数为整数，能获得的传动比受到一定限制，不能实现无级变速； 1.2.7 中心距过大时将导致齿轮传动结构庞大，笨重；因此，不适宜中心距较大的场合。;1.3 齿轮传动的基本要求，从传递运动和动力两个方面来考虑。 1.3.1 传动要平稳 在齿轮传动过程中，应保证瞬时传动比恒定不变，以保持传动的平稳性，避免或减小传动中的冲击、震动和噪声； 1.3.2 承载能力要大，要求齿轮的结构尺寸小、体积小、重量轻，而承受载荷的能力强，即强度高、耐磨性好、寿命长。;Chainsaw | Feature;;2.1·1 渐开线的形成 如图5所示，当一根直线AB在半径为rb的圆周上作纯滚动时，此直线上任一点K的轨迹CKD称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆，直线AB称为渐开线的发生线。渐开线齿轮的轮齿齿廓是由两条对称的渐开线组成的。（图6） ;2.1·2 渐开线的性质 2.1.2 ·1发生???在基圆上滚过的线段长度NK，等于基圆上被滚过的一段弧长 ，即NK= （见图5） 2.1.2·2 渐开线任意一点的法线NK必定与基圆相切，且法线与发生线AB重合。 2.1.2·3 以上各点的曲率半径不相等。K点离基圆越远，其曲率半径NK越大，渐开线越趋于平直；K点离基圆越近，曲率半径越小，渐开线越弯曲；当K点与基圆上的点C重合时，曲率半径等于零。 2.1·2.4 渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆相同，渐开线形状相同。基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越趋平直。当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成直线，这种直线形的渐开线齿条的齿廓曲线。;2.1·2.5 基圆内无渐开线 2.1·2.6 渐开线上各点处的齿形角（也称压力角）不相等。为了说明什么是压力角，先看以力P推动滑块A移动的例子（图7），设作用力P与速度V之间的夹角为a，则有效分力为Pcosa，夹角越小，有效分力越大，可见角a是力作用效果的重要参数，称为压力角。 图8中，当渐开线齿廓在任意一点K与另一齿轮接触时，所受作用力Fk与该点速度vk方向所夹锐角为齿形角，也称压力角。齿形角越小，渐开线齿轮传动越省力。;2.2.1直齿圆柱齿轮几何要素 图8所示为直齿圆柱齿轮的一部分，其主要几何要素如下： 2.2.1·1 端平面 在圆柱齿轮上，垂直于齿轮轴线的表面 2.2·1.2 齿顶圆 齿顶圆半径的代号为da. 2·2.1.3 齿根圆 齿根圆半径的代号为df。 2·2.1.4 分度圆 分度圆柱面是齿轮上的一个假想曲面，齿轮的轮齿尺寸均以此曲面为基准面加以确定。分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆。分度圆在齿顶圆与齿根圆之间。; 2·2.1.5 齿宽 齿轮的有齿部位沿齿轮轴线方向度量的亮度。代号为b。 2·2.1.6 齿距 在齿轮上，两个相邻同侧齿廓之间的分度圆弧长，称为齿距（也称周节），代号为p。 2·2.1.7 齿厚 一个轮齿的左右两侧齿廓间的分度圆弧长称为齿厚，代号为s。 2·2.1.8 齿槽宽