《机械设计基础》课件1第3章.ppt

例3-16在一对标准斜齿圆柱齿轮传动中，已知传动的中心距a=190mm，齿数z1=30，z2=60，法向模数mn=4mm。试计算其螺旋角β、基圆柱直径db、分度圆直径d及齿顶圆直径da的大小。

解

所以所以3.4.8直齿圆锥齿轮机构几何尺寸计算

1.锥齿轮传动的特点和应用

锥齿轮用于传递两相交轴的运动和动力。其传动可看成是两个锥顶共点的圆锥体相互作纯滚动,如图3-98所示。两轴交角Σ由传动要求确定，可为任意值，常用轴交角Σ=90°。

锥齿轮有直齿、斜齿和曲线齿之分，其中直齿锥齿轮最常用，斜齿锥齿轮已逐渐被曲线齿锥齿轮代替。与圆柱齿轮相比，直齿锥齿轮的制造精度较低，工作时振动和噪声都较大，适用于低速轻载传动；曲线锥齿齿轮传动平稳，承载能力强，常用于高速重载传动，但其设计和制造较复杂。这里只讨论两轴交角Σ=90°的直齿圆锥齿轮传动。图3-98直齿锥齿轮传动2.直齿锥齿轮的啮合传动

1)基本参数的标准值

直齿锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸是以轮齿大端为标准的。

规定锥齿轮大端模数m与压力角α为标准值。大端模数由表3-8查取。

当m≤1mm时，齿顶高因数ha*=1，顶隙因数c*=0.25；

当m1mm时，齿顶高因数ha*=1，顶隙因数c*=0.2。表3-8锥齿轮模数系列(GB/T12368—1990)2)正确啮合条件

直齿锥齿轮的正确啮合条件为两锥齿轮的大端模数和压力角分别相等且等于标准值，即

3)传动比

一对标准直齿锥齿轮啮合时，其传动比i12为式中，δ1和δ2分别为两轮的分度圆锥角。当轴交角Σ=δ1+δ2=90°时，传动比为

i12=cotδ1=tanδ2

4)几何尺寸计算

图3-99所示为标准直齿圆锥齿轮的各部分名称，其几何尺寸计算公式见表3-9。图3-99标准直齿圆锥齿轮几何尺寸计算表3-9Σ=90°的标准直齿圆锥齿轮几何尺寸计算公式3.4.9蜗轮蜗杆机构几何尺寸计算

1.蜗杆传动的特点及应用

蜗杆传动实际上是一对轴交角Σ=90°的交错轴斜齿轮传动，它由蜗杆和蜗轮组成，如图3-100所示。为取得大传动比，可将小斜齿轮的齿数z1取得很少，此时螺旋角β1必须取得很大，这就是蜗杆；将大斜齿轮齿数z2取得很多，螺

旋角β2必然较小，此称为蜗轮。一般情况下，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。蜗杆传动广泛应用在机床、汽车、仪器、起重机械、冶金机械及其他机械制造工业中。

蜗杆传动与齿轮传动相比，具有如下特点：(1)传动比大。蜗杆传动的单级传动比在传递动力时，i=50~80，常用的为i=15~50。分度传动时i可达1000，因而结构紧凑。

(2)传动平稳。因蜗杆形如螺杆，其齿是一条连续的螺旋线，故传动平稳，噪声小。

(3)有自锁性。当蜗杆的导程角小于轮齿间的当量摩擦角时，可实现自锁。

(4)传动效率低。蜗杆传动由于齿面间相对滑动速度大，齿面摩擦严重，故在制造精度和传动比相同的情况下，蜗杆传动的效率比齿轮传动低。

(5)制造成本高。为了降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮齿圈常用贵重的铜合金制造，因此成本较高。图3-100蜗杆传动2.蜗杆传动的类型

蜗杆传动按照蜗杆的形状不同可分为圆柱蜗杆传动(图3-101(a))、环面蜗杆传动(图3-101(b))和锥面蜗杆传动(图3-101(c))三种类型。

普通圆柱蜗杆传动中应用最广的是阿基米德蜗杆，它的蜗杆在包含其轴线的平面内的齿形就是一个标准齿条，在垂直于其轴线的平面内的齿形是一条阿基米德螺旋线。这里只讨论Σ=90°的圆柱蜗杆传动中的普通蜗杆(阿基米德蜗杆)传动。图3-101蜗杆传动类型3.蜗杆传动的主要参数

1)模数和压力角

为便于设计和加工，GB/T10088—1988中将中间平面的蜗杆轴向模数mx1和压力角αx1规定为标准值，模数标准值参看表3-10，标准压力角αx1=20°。与齿条齿轮啮合传动相似，蜗杆与蜗轮啮合时的正确啮合条件为

式中，m、α、β、γ分别为蜗轮的模数、压力角、螺旋角和导程角。表3-10圆柱蜗杆的模数m和分度圆直径d1的搭配值2)蜗杆导程角γ

将蜗杆分度圆柱展开如图3-102所示，蜗杆分度圆柱上的导程角γ大小为



式中，pa1为蜗杆轴向齿距，pa1=πm，单位是mm；γ为导程角，单位是°。蜗杆传动的效率与导程角有关，导程角越大，传动效率越高。γ角的范围一般为3.5°~33°，见表3-11。图3-102蜗杆平面展开图表3-11蜗杆导程角γ的推荐范围