机械专业-机械原理..ppt
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1、齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计 内内 容容应用及分类齿轮的齿廓及其啮合特点渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿廓的切制原理渐开线齿轮的变位修正斜齿圆柱齿轮传动蜗杆传动圆锥齿轮传动 重 点 渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。其他齿轮传动的特点及应用。1 1 齿轮机构的应用及分类齿轮机构的应用及分类1 1、按传动比是否恒定分:、按传动比是否恒定分:定传动比定传动比 圆形齿轮机构圆形齿轮机构(圆柱、圆锥)圆柱、圆锥)变传动比变传动比 非圆齿轮机构(椭圆齿轮)非圆齿轮机构(椭圆齿轮)类型类型 传动准确、平稳、效率高、工作可靠且寿命长,适用的圆周速度和功率
2、范围很广。广泛应用于传递空间任意两轴的运动和动力。平面齿轮机构平面齿轮机构2 2、按传动时两轮轴的相对位置分:、按传动时两轮轴的相对位置分:外啮合齿轮传动外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动齿轮与齿条传动直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮传动传动斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动人字齿轮传动圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动(直齿、斜齿、曲线齿)直齿、斜齿、曲线齿)交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动蜗杆传动.空间齿轮机构空间齿轮机构VP1=VP2 1O1P =2O2P即:i12=12O1PO2P齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律 一对齿廓的瞬时速比,等于该瞬时接触点一对齿廓的瞬时
3、速比,等于该瞬时接触点的公法线的公法线,截连心线为两段截连心线为两段线段线段的反比。的反比。共轭齿廓共轭齿廓KO1O212nnP 齿廓形状影响传动性能,若传齿廓形状影响传动性能,若传动比变化动比变化 从动轮转速不均匀从动轮转速不均匀惯性力、振动、噪音惯性力、振动、噪音传动精度。传动精度。分析可知:分析可知:P P为齿廓为齿廓1 1、2 2 的瞬心的瞬心则则2 齿廓曲线齿廓曲线节点位置固定节圆节圆 不论两齿廓在何位置接触,过其接触点所作两齿廓的公法线均须与连心线交于一固定固定的点P(节点节点)。传动比恒定的条件传动比恒定的条件KO1O212nnP圆形齿轮节点位置变化节曲线非圆齿轮传动时,两节圆纯
4、滚动。两节圆纯滚动。理论上齿廓曲线无穷多,实际选用,须考虑设计、加工、安装、维修等要求。常用:摆线、渐开线渐开线、圆弧线.齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律一、渐开线形成一、渐开线形成发生线基圆F向径展角压力角 K Kq qKK基圆半径 rbVKrKrb3 渐开线齿廓的啮合特点K二、渐开线特性二、渐开线特性1.BK=BA .2.法线切于基圆.3.BK=rK .4.渐开线形状取决于 rb.5.基圆内 渐开线.无BArK推论:同一基圆上两条渐开线间的公法线长度处处相等(等于两渐开线间的基圆弧长)。K1K2K1K2BBA1A2三、渐开线方程三、渐开线方程 1.rK=rbcosK或 cosK=rKrb2
5、.qK=NOA-K=-KNArb=-KNKrb=tg K-K 令:inv K=tg K-K .inv K 称渐开线函数.渐开线方程:rK=rbcosKinv K=tg K-K .K Kq qKKrKrbONA四、渐开线齿廓的啮合特点四、渐开线齿廓的啮合特点1.啮合线为一直线啮合线 啮合点(在固定平面上)的轨迹线.两齿廓所有接触点的公法线均重合,传动时啮合点沿两基圆的内公切线移动。2.传动比恒定P公法线不变,节点 P 为定点.速比 为定值.i12=12O1PO2P作用力方向恒定作用力方向恒定传动比恒定传动比恒定O1O2PPO1O2rb1rb2rb2rb13.中心可分离性i12=12O1PO2Pr
6、b1rb2i12=12O1PO2 Prb1rb2i12=i12若中心距略有误差传动比不变传动比不变4 4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸.一、名称和符号一、名称和符号(外齿轮外齿轮)=20=20o o、d d、p p、s s、e e模数模数有标准系列(表有标准系列(表10-110-1)分度圆上模数和压力角均为标准值。分度圆上模数和压力角均为标准值。令令齿数齿数Z Z齿顶圆齿顶圆齿根圆齿根圆齿槽宽齿槽宽齿厚齿厚齿距齿距齿宽齿宽齿顶高齿顶高齿根高齿根高分度圆分度圆二、基本参数和计算二、基本参数和计算(基本参数为基本参数为 m m、Z Z、和和 h h 、c c
7、*)*a a1.1.分度圆直径分度圆直径 2.2.基圆直径基圆直径3.3.齿顶高齿顶高4.4.齿根高齿根高顶隙系数顶隙系数齿顶高系数齿顶高系数正常齿制正常齿制5.5.齿全高齿全高 基准基准6.6.齿顶圆直径齿顶圆直径7.7.齿根圆直径齿根圆直径8.8.齿距齿距9.9.齿厚齿厚10.10.齿槽宽齿槽宽齿条齿条比较比较标准齿轮标准齿轮 m m、h h*a a、c c*(1515 或或2020)为标准为标准值且值且 e=se=s几何尺寸计算公式(P307表10-2)三、标准齿条三、标准齿条特点特点:1 1)齿廓为一直线,压力角)齿廓为一直线,压力角不变,也称为齿形角。不变,也称为齿形角。2 2)与分
8、度线平行的任一条直线上齿距)与分度线平行的任一条直线上齿距 p p 相等相等 p=p=m m齿轮齿轮与齿条比较与齿条比较内齿轮内齿轮1 1)齿廓内凹)齿廓内凹2 2)根圆大于顶圆)根圆大于顶圆3 3)顶圆必须大于基圆)顶圆必须大于基圆任意圆齿厚任意圆齿厚一、渐开线齿轮的啮合过程一、渐开线齿轮的啮合过程 理论啮合线段理论啮合线段N N1 1N N2 2 实际啮合线段实际啮合线段B B1 1B B2 2 齿廓工作段齿廓工作段二、正确啮合的条件二、正确啮合的条件 保证前后两对轮齿有可能同时保证前后两对轮齿有可能同时在啮合线上相切接触。在啮合线上相切接触。条件:条件:传动比传动比m1=m2=m 1=2
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