(化學)機械原理4齒輪機構

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1、第四章齒輪機構及其設計華中科技大學楊家軍外嚙合直齒輪內嚙合直齒輪1、兩軸線平行的圓柱齒輪機構§4-1齒輪機構的傳動類型和特點一、齒輪機構的傳動類型華中科技大學楊家軍斜齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪華中科技大學楊家軍齒輪齒條傳動華中科技大學楊家軍直齒圓錐齒輪傳動2、相交軸齒輪傳動華中科技大學楊家軍3、兩軸相交錯的齒輪機構交錯軸斜齒輪傳動華中科技大學楊家軍蝸輪蝸桿傳動華中科技大學楊家軍8avi多路齒輪機構傳動華中科技大學楊家軍③工作可靠性高；優(yōu)點：①傳動比穩(wěn)定；②傳動效率高；④結構緊湊；⑤使用壽命長。內容包括①齒輪齒廓形狀的設計②單個齒輪的基本尺寸的設計③一對齒輪傳動設計缺點：①制造和安裝

2、精度要求較高；②不適宜用于兩軸間距離較大的傳動。二、齒輪機構傳動的特點三、齒輪機構設計內容華中科技大學楊家軍o1o2ω2ω1nnp對齒輪傳動的基本要求是保證瞬時傳動比：i12=?1/?2=C兩齒廓在任一瞬時（即任意點k接觸時）的傳動比：i12=?1/?2=？!3P13P23點p是兩齒輪廓在點K接觸時的相對速度瞬心，故有Vp=?1o1p=?2o2p2由此可見，兩輪的瞬時傳動比與瞬時接觸點的公法線把連心線分成的兩段線段成反比。k(P12)1k1§4-2齒廓嚙合基本定律及漸開線齒形一、齒廓嚙合基本定律華中科技大學楊家軍齒廓嚙合基本定律要使兩齒輪的瞬時傳動比為一常數(shù)，則不論兩齒廓在任何位

3、置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線都必須與連心線交于一定點p。凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為共軛齒廓，理論上有無窮多對共軛齒廓，其中以漸開線齒廓應用最廣。o1o2ω2ω1nnp2中心距k1k1又?節(jié)點節(jié)圓節(jié)圓華中科技大學楊家軍(一)漸開線的形成當直線沿一圓周作相切純滾動時，直線上任一點在與該圓固聯(lián)的平面上的軌跡k0k，稱為該圓的漸開線。K0K漸開線N發(fā)生線漸開線k0k的展角O基圓rb二、漸開線齒廓華中科技大學楊家軍N發(fā)生線漸開線k0k的展角K0KO基圓漸開線(2)漸開線上任意一點的法線必切于基圓，切于基圓的直線必為漸開線上某點的法線。與基圓的切點Ｎ為漸開線在ｋ點的曲率中心

4、，而線段NK是漸開線在點ｋ處的曲率半徑。PkVk(二)漸開線的性質(1)NK=NK0）rb?漸開線上點Ｋ的壓力角在不考慮摩擦力、重力和慣性力的條件下，一對齒廓相互嚙合時，齒輪上接觸點Ｋ所受到的正壓力方向與受力點速度方向之間所夾的銳角，稱為齒輪齒廓在該點的壓力角。NOK=(３)漸開線齒廓各點具有不同的壓力角，點Ｋ離基圓中心Ｏ愈遠，壓力角愈大。rk華中科技大學楊家軍(4)漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓越大，漸開線越平直，當基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成為斜直線。KO1Σ1rb2o2α2α1rb1o1(5)基圓內無漸開線。Σ3?KN1N2KO2Σ2華中科技大學楊家軍齒根圓（df和r

5、f）齒頂圓（da和ra）分度圓（d和r）基圓（db和rb）同一圓上§4-3漸開線直齒圓柱齒輪機構的基本參數(shù)和尺寸計算（一）齒輪基本尺寸的名稱和符號齒數(shù)z齒槽寬ei齒厚si齒距pirbrfrari齒根圓基圓齒頂圓分度圓齒頂高ha齒根高hf齒距pi齒厚si齒槽寬eio華中科技大學楊家軍1、分度圓與模數(shù)設一齒輪的齒數(shù)為z，其任一圓的直徑為di，該圓上的齒距為pi，則?模數(shù)——人為地把pi/?規(guī)定為一些簡單的有理數(shù)，該比值稱為模數(shù)。一個齒輪在不同直徑的圓周上，其模數(shù)的大小是不同的。?分度圓———是齒輪上一個人為地約定的輪齒計算的基準圓，規(guī)定分度圓上的模數(shù)和壓力角為標準值。（二）齒輪基本參

6、數(shù)的計算公式華中科技大學楊家軍國標壓力角的標準值為?=20°模數(shù)的標準系列見GB1357-87，參見表4-2。分度圓上的參數(shù)分別用d、r、m、p、e及?表示。m越大，P愈大,輪齒愈大，抗彎強度也愈高。d=mz2、基圓前面已有公式基圓直徑為基圓上的齒距進而可得：由此可見：齒數(shù)，模數(shù)，壓力角是決定漸開線形狀的三個基本參數(shù)。華中科技大學楊家軍齒頂高用ha表示，齒根高用hf表示，齒全高用h表示：齒頂圓直徑齒根圓直徑3、齒頂高和齒根高華中科技大學楊家軍標準齒輪——除模數(shù)和壓力角為標準值外，分度圓上的齒厚(S)等于齒槽寬(e)，以及齒頂高(ha)、齒根高(hf)分別與模數(shù)（m）之比值均等于標

7、準值的齒輪。、c*分別稱為齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，其標準值為：即且有1.標準齒輪（三）外嚙合標準齒輪傳動的基本尺寸計算華中科技大學楊家軍頂隙——一對相互嚙合的齒輪中，一個齒輪的齒根圓與另一個齒輪的齒頂圓之間在連心線上度量的距離，用C表示。r2r1cao1o2'''頂隙（也稱徑向間隙）華中科技大學楊家軍2.中心距一對齒輪嚙合傳動時，中心距等于兩節(jié)圓半徑之和。一對無側隙標準齒輪傳動，其分度圓與節(jié)圓重合，嚙合角等于分度圓壓力角標準中心距（標準齒輪無側隙傳動中心距）r2r1cao1o2''