齒輪傳動設(shè)計培訓(xùn).ppt

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1、齒輪傳動設(shè)計培訓(xùn)第二部分：齒輪設(shè)計基礎(chǔ)知識1、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計2004、6本章要點漸開線齒輪的嚙合原理和運動特性1、齒廓嚙合基本定律。漸開線及其性質(zhì)。漸開線齒輪的正確嚙合條件、可分性和嚙合過程。2、齒輪各部分名稱及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計算。3、漸開線齒輪加工原理、根切和最少齒數(shù)。4、斜齒圓住柱齒輪齒廓形成原理、嚙合特點、當(dāng)量齒數(shù)和幾何尺寸計算。對齒輪傳動的基本要求是保證瞬時傳動比：i12=?1/?2=C（常數(shù)）二、齒輪設(shè)計基礎(chǔ)知識1、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計—齒廓嚙合基本定律8:31PM2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置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線都必

2、須與連心線交于一定點p，這就是平面齒廓嚙合基本定律。二、齒輪設(shè)計基礎(chǔ)知識1、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計—齒廓嚙合基本定律kN2N1k'o1o27/21/20213凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為共軛齒廓，其中以漸開線齒廓應(yīng)用最廣。二、齒輪設(shè)計基礎(chǔ)知識1、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計—齒廓嚙合基本定律kN2N1k'o1o27/21/20214圖a齒廓曲線與齒輪傳動比的關(guān)系7/21/20215圖a表示兩相互嚙合的齒廓E1和E2在K點接觸，兩輪的角速度分別為ω1和ω2。過K點作兩齒廓的公法線N1N2,與連心線O1O2交于C點。兩輪齒廓上K點的速度分別為vK1=vK2=vK1和vK2在法線上的分速度應(yīng)相等vK

3、1cosK1=vK2cosK27/21/20216得可得由式（Ⅰ）可知，要保證傳動比為定值，C點應(yīng)為連心線上的定點，這個定點C稱為節(jié)點。（Ⅰ）7/21/20217因此，為使齒輪保持恒定的傳動比，必須使C點為連心線上的固定點?；蛘哒f，欲使齒輪保持定角速比，不論齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線都必須與兩輪的連心線交于一定點。這就是齒廓嚙合的基本定律。凡滿足齒廓嚙合基本定律而互相嚙合的一對齒廓，稱為共軛齒廓。滿足齒廓嚙合基本定律的齒廓曲線有很多，應(yīng)用最廣的是漸開線齒廓。7/21/20218§漸開線及漸開線齒廓一、漸開線的形成及性質(zhì)如圖b所示，一直線L與半徑為rb的圓相切，當(dāng)直線沿

4、該圓作純滾動時，直線上任一點的軌跡即為該圓的漸開線。這個圓稱為漸開線的基圓，而作純滾動的直線L稱為漸開線的發(fā)生線。7/21/20219圖b漸開線的形成圖7/21/202110由漸開線的形成可知，它有以下性質(zhì)：1）發(fā)生線在基圓上滾過的一段長度等于基圓上相應(yīng)被滾過的一段弧長，即KN=AN2）因N點是發(fā)生線沿基圓滾動時的速度瞬心，故發(fā)生線KN是漸開線K點的法線。又因發(fā)生線始終與基圓相切，所以漸開線上任一點的法線必與基圓相切。3）發(fā)生線與基圓的切點N即為漸開線上K點的曲率中心，線段為K點的曲率半徑。隨著K點離基圓愈遠(yuǎn)，相應(yīng)的曲率7/21/202111半徑愈大；而K點離基圓愈近，相應(yīng)的曲率半徑愈

5、小。4）漸開線的形狀取決于基圓的大小。如圖c所示，基圓半徑愈小，漸開線愈彎曲；基圓半徑愈大，漸開線愈趨平直。當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時，漸開線便成為直線。所以漸開線齒條（直徑為無窮大的齒輪）具有直線齒廓。5）漸開線是從基圓開始向外逐漸展開的，故基圓以內(nèi)無漸開線。7/21/202112圖c基圓大小與漸開線形狀的關(guān)系7/21/202113二、漸開線齒廓符合齒廓嚙合基本定律如圖d所示，兩漸開線齒輪的基圓分別為rb1、rb2，過兩輪齒廓嚙合點K作兩齒廓的公法線N1N2，根據(jù)漸開線的性質(zhì)，該公法線必與兩基圓相切。又因兩輪的基圓為定圓，在其同一方向的內(nèi)公切線只有一條。所以無論兩齒廓在任何位置接觸，過接

6、觸點所作兩齒廓的公法線為一固定直線，它與連心線O1O2的交點C必是一定點。因此漸開線齒廓滿足定角速比要求。7/21/202114圖d漸開線齒廓滿足定角速比證明7/21/202115由圖d知，兩輪的傳動比為故一對齒輪的傳動比為（Ⅱ）7/21/202116三、漸開線齒廓的壓力角?在一對齒廓的嚙合過程中，齒廓接觸點的法向壓力和齒廓上該點的速度方向的夾角，稱為齒廓在這一點的壓力角。如圖e所示，齒廓上K點的法向壓力Fn與該點的速度vK之間的夾角?K稱為齒廓上K點的壓力角。由圖可知說明向徑越大，壓力角越大7/21/202117圖e漸開線齒廓的壓力角7/21/202118四、嚙合線、嚙合角、壓力作用

7、線一對齒輪嚙合傳動時，齒廓嚙合點軌跡稱為嚙合線。對于漸開線齒輪，無論在哪一點接觸，接觸齒廓的公法線總是兩基圓的內(nèi)公切線N1N2（圖d）。齒輪嚙合時，齒廓接觸點又都在公法線上，因此，內(nèi)公切線N1N2即為漸開線齒廓的嚙合線。7/21/202119過節(jié)點C作兩節(jié)圓的公切線，它與嚙合線N1N2間的夾角稱為嚙合角。嚙合角等于齒廓在節(jié)圓上的壓力角α1，由于漸開線齒廓的嚙合線是一條定直線N1N2，故嚙合角的大小始終保持不變。分度圓和壓力角是單個齒輪本身所具有