機(jī)械原理齒輪機(jī)構(gòu)

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1、◆齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及其分類◆漸開線齒廓及其傳動(dòng)特點(diǎn)◆漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸◆漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)本章教學(xué)內(nèi)容第十章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)◆斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)◆蝸桿傳動(dòng)◆圓錐齒輪傳動(dòng)◆漸開線直齒圓柱齒輪的變位修正使學(xué)生對(duì)齒輪傳動(dòng)的嚙合原理有所了解，并能熟練掌握齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算方法。本章教學(xué)目的齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。§10-1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類二、特點(diǎn)可用來傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)比準(zhǔn)確、平穩(wěn)結(jié)構(gòu)緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣機(jī)械效率高使用壽命長，工作安全可靠1.變傳動(dòng)比傳動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)一、根

2、據(jù)一對(duì)齒輪在嚙合過程中傳動(dòng)比是否恒定可將齒輪機(jī)構(gòu)分為兩大類：這種齒輪機(jī)構(gòu)一般是非圓形的，所以又稱為非圓齒輪機(jī)構(gòu)。2.定傳動(dòng)比傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)這種齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪都是圓形的，所以又稱為圓形齒輪機(jī)構(gòu)。二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型1.平面齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合齒輪傳動(dòng)內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）齒輪齒條傳動(dòng)二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）2.空間齒輪機(jī)構(gòu)錐齒輪傳動(dòng)二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）蝸桿傳動(dòng)§10-2齒廓嚙合基本定律一、共軛齒廓如果兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的傳動(dòng)比，則兩輪相互接

3、觸傳動(dòng)的一對(duì)齒廓稱為共軛齒廓。二、齒廓嚙合的基本要求uK2K1.n=0n----兩齒廓接觸點(diǎn)的公法矢nK2K1----兩齒廓接觸點(diǎn)間的相對(duì)速度齒廓嚙合的基本方程式三、齒廓嚙合基本定律對(duì)齒廓曲線的要求：直觀上——不卡不離幾何學(xué)上——處處相切接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)上——法線上沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬心Ｐ齒廓嚙合基本定律：互相嚙合的一對(duì)齒輪，在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線被其嚙合點(diǎn)的公法線所分兩線段成反比12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K12.定傳動(dòng)比條件四、相關(guān)基本概念要使兩齒輪作定傳動(dòng)比傳動(dòng)，則其齒廓曲線必須滿足:不論兩齒廓在何位置接觸，過接觸點(diǎn)所作的齒廓公法線必須與兩

4、齒輪的連心線相交于一固定點(diǎn)P。1.嚙合節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）指過兩齒廓接觸點(diǎn)所作的齒廓公法線nn與兩輪連心線O1O2的交點(diǎn).即兩齒輪的相對(duì)瞬心3.節(jié)圓四、相關(guān)基本概念（續(xù)）以O(shè)1、O2為圓心,以O(shè)1P、O2P為半徑的圓。兩齒輪的嚙合傳動(dòng)相當(dāng)于兩節(jié)圓作無滑動(dòng)的純滾動(dòng)。在P點(diǎn)處兩輪的線速度相等，即：齒輪的相對(duì)瞬心線4.節(jié)線指實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)的兩齒輪的相對(duì)瞬心線，為某種非圓曲線。三、齒廓曲線的確定能滿足定傳動(dòng)比(或某種變傳動(dòng)比規(guī)律)要求的齒廓曲線，理論上有無窮多個(gè)理論上無窮多共軛曲線：能滿足定傳動(dòng)比(或某種變傳動(dòng)比規(guī)律)要求的齒廓曲線實(shí)際選用,須考慮設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用等因素常用:漸開線、擺線、變態(tài)擺線、圓

5、弧線、拋物線等本章主要研究漸開線齒廓的齒輪12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1節(jié)圓節(jié)圓一、漸開線的形成當(dāng)一直線在一圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任一點(diǎn)的軌跡---該圓的漸開線該圓稱基圓(rb)；該直線稱為發(fā)生線漸開線發(fā)生線基圓F向徑壓力角aKaKqKK基圓半徑rbvKrKrb展角基圓§10-3漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)二、漸開線的性質(zhì)展角漸開線的性質(zhì)1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長度，即：AB=BK2）漸開線上任意點(diǎn)的法線必切于基圓。3）漸開線距基圓越遠(yuǎn)的部分，曲率半徑愈大，反之亦然。4）基圓內(nèi)無漸開線。漸開線的性質(zhì)(續(xù))5)漸開線的形狀決于基圓半徑圓半徑越大，漸開線越

6、平展（綜合曲率半徑越大）直線也是漸開線C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K推論同一基圓上漸開線形狀相同同一基圓所生成的同向漸開線為法向等距曲線兩反向漸開線公法線處處相等(等于兩漸開線間的基圓弧長)C2AC1BC3A1B1A2B2N1N2K1K2？？OK二、漸開線方程2.漸開線函數(shù)由漸開線性質(zhì)，有：rb(ak+qk)=AB=BK=rbtgakqk=tgak-akqk就是壓力角ak的漸開線函數(shù)，用invak來表示。AB=BK指K點(diǎn)所受正壓力的方向(漸開線法線方向)與K點(diǎn)速度方向線之間所夾的銳角。1.壓力角ak二、漸開線方程（續(xù)）3.漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程rk=rb/

7、cosakqk=invak=tgak-ak4.漸開線的直角坐標(biāo)方程三、漸開線齒廓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.傳動(dòng)比恒定不變N1N2必同時(shí)與兩輪的基圓相切，且為其內(nèi)公切線。過K作兩齒廓的公法線N1N2N1N2與O1O2的交點(diǎn)P為一定點(diǎn)。漸開線性質(zhì)三、漸開線齒廓傳動(dòng)的特點(diǎn)（續(xù)）漸開線齒輪在傳動(dòng)過程中，嚙合線和嚙合角始終不變。2.漸開線齒輪傳動(dòng)的嚙合線和嚙合角嚙合線：是指兩齒輪嚙合點(diǎn)的軌跡。理論嚙合線極限嚙合點(diǎn)：N1