機械原理齒輪機構(gòu)

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1、◆齒輪機構(gòu)的應(yīng)用及其分類◆漸開線齒廓及其傳動特點◆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本章教學(xué)內(nèi)容第十章齒輪機構(gòu)及其設(shè)計◆斜齒圓柱齒輪傳動◆蝸桿傳動◆圓錐齒輪傳動◆漸開線直齒圓柱齒輪的變位修正使學(xué)生對齒輪傳動的嚙合原理有所了解，并能熟練掌握齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法。本章教學(xué)目的齒輪機構(gòu)是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機構(gòu)，可以用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力?！?0-1齒輪機構(gòu)的應(yīng)用及分類二、特點可用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力傳動比準(zhǔn)確、平穩(wěn)結(jié)構(gòu)緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣機械效率高使用壽命長，工

2、作安全可靠1.變傳動比傳動的齒輪機構(gòu)一、根據(jù)一對齒輪在嚙合過程中傳動比是否恒定可將齒輪機構(gòu)分為兩大類：這種齒輪機構(gòu)一般是非圓形的，所以又稱為非圓齒輪機構(gòu)。2.定傳動比傳動齒輪機構(gòu)這種齒輪機構(gòu)中的齒輪都是圓形的，所以又稱為圓形齒輪機構(gòu)。二、圓形齒輪機構(gòu)的類型1.平面齒輪機構(gòu)外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）齒輪齒條傳動二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）斜齒圓柱齒輪傳動人字齒輪傳動二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）2.空間齒輪機構(gòu)錐齒輪傳動二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）交錯軸斜齒輪傳動二、圓形齒輪機構(gòu)的類型（續(xù)）蝸桿傳動

3、§10-2齒廓嚙合基本定律一、共軛齒廓如果兩輪的轉(zhuǎn)動能實現(xiàn)預(yù)定的傳動比，則兩輪相互接觸傳動的一對齒廓稱為共軛齒廓。二、齒廓嚙合的基本要求uK2K1.n=0n----兩齒廓接觸點的公法矢nK2K1----兩齒廓接觸點間的相對速度齒廓嚙合的基本方程式三、齒廓嚙合基本定律對齒廓曲線的要求：直觀上——不卡不離幾何學(xué)上——處處相切接觸運動學(xué)上——法線上沒有相對運動根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬心Ｐ齒廓嚙合基本定律：互相嚙合的一對齒輪，在任一位置時的傳動比，都與其連心線被其嚙合點的公法線所分兩線段成反比12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K12.定傳動

4、比條件四、相關(guān)基本概念要使兩齒輪作定傳動比傳動，則其齒廓曲線必須滿足:不論兩齒廓在何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一固定點P。1.嚙合節(jié)點（節(jié)點）指過兩齒廓接觸點所作的齒廓公法線nn與兩輪連心線O1O2的交點.即兩齒輪的相對瞬心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。兩齒輪的嚙合傳動相當(dāng)于兩節(jié)圓作無滑動的純滾動。在P點處兩輪的線速度相等，即：齒輪的相對瞬心線4.節(jié)線指實現(xiàn)變傳動比傳動的兩齒輪的相對瞬心線，為某種非圓曲線。三、齒廓曲線的確定能滿足定傳動比(或某種變傳動比規(guī)律)要求的齒廓曲

5、線，理論上有無窮多個理論上無窮多共軛曲線：能滿足定傳動比(或某種變傳動比規(guī)律)要求的齒廓曲線實際選用,須考慮設(shè)計、制造、安裝、使用等因素常用:漸開線、擺線、變態(tài)擺線、圓弧線、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時，此直線上任一點的軌跡---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

6、圓上被滾過的圓弧長度，即：AB=BK2）漸開線上任意點的法線必切于基圓。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)

7、=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點所受正壓力的方向(漸開線法線方向)與K點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/cosakqk=invak=tgak-ak4.漸開線的直角坐標(biāo)方程三、漸開線齒廓傳動的特點1.傳動比恒定不變N1N2必同時與兩輪的基圓相切，且為其內(nèi)公切線。過K作兩齒廓的公法線N1N2N1N2與O1O2的交點P為一定點。漸開線性質(zhì)三、漸開線齒廓傳動的特點（續(xù)）漸開線齒輪在傳動過程中，嚙合線和嚙合角始終不變

8、。2.漸開線齒輪傳動的嚙合線和嚙合角嚙合線：是指兩齒輪嚙合點的軌跡。理論嚙合線極限嚙合點：N1