機(jī)械原理-第10章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計

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1、第10章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計基本要求：了解齒輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用；了解平面齒機(jī)構(gòu)的齒廓嚙合基本定律及有關(guān)共軛齒廓的基本知識；深入了解漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合特性及漸開線齒輪的正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件等；熟悉漸開線齒輪各部分的名稱、基本參數(shù)及各部分幾何尺寸的計算；了解漸開線齒輪的展成切齒原理及根切現(xiàn)象；漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的最少齒數(shù)；及漸開線齒輪的變位修正和變位齒輪傳動的概念；了解斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成、嚙合特點，并能計算標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸；了解標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的傳動特點及基本尺寸的計算；對蝸輪蝸桿的傳動特點有所

2、了解。重點：漸開線圓柱齒輪外嚙合傳動的基本理論和設(shè)計計算。難點:共軛齒廓的確定；一對輪齒的嚙合過程；變位齒輪傳動；以及斜齒輪和圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)?！?0-1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類一、根據(jù)其傳動比（i12=ω1/ω2）是否恒定分1.定傳動比（i12=常數(shù)）傳動的齒輪機(jī)構(gòu)——圓形齒輪機(jī)構(gòu)。2.變傳動比（i12按一定的規(guī)律變化）傳動的齒輪機(jī)構(gòu)——非圓形齒輪機(jī)構(gòu)。二、依據(jù)齒輪兩軸間相對位置的不同，圓形齒輪機(jī)構(gòu)又可分為如下幾類。1)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合齒輪機(jī)構(gòu)：externalmeshinggearsmechan

3、ism內(nèi)嚙合齒輪機(jī)構(gòu)：internalmeshinggearsmechanism齒輪與齒條機(jī)構(gòu)：pointandrackmechanism1.用于平行軸間傳動的齒輪機(jī)構(gòu)2)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：helicalgearmechanism3)人字齒輪機(jī)構(gòu)：double-helicalgearmechanism2.用于相交軸間傳動的齒輪機(jī)構(gòu)錐齒輪機(jī)構(gòu)：bevelgearmechanism錐齒輪也稱為傘齒輪3.用于交錯軸間傳動的齒輪機(jī)構(gòu)蝸桿機(jī)構(gòu)：wormandwormwheelmechanism(也稱為螺旋齒輪機(jī)構(gòu))交錯軸斜

4、齒輪機(jī)構(gòu)crossedhelicalgearmechanism§10-2齒輪的齒廓曲線1．齒廓嚙合的基本定律要使這一對齒輪能連續(xù)地接觸傳動，它們沿接觸點的公法線方向是不能有相對運(yùn)動的。否則，兩齒廓將不是彼此分離就是相互嵌入，因而不能達(dá)到正常傳動的目的?！鄆12=ω1/ω2=上式表明: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O1O2被其嚙合齒廓在接觸點處的公法線所分成的兩段長成反比。這一定律稱為齒廓嚙合的基本定律。瞬心點：P12Vp1=VP2要使兩齒輪作定傳傳動，則兩齒廓必須滿足的條件是：不論兩齒廓在

5、何位置接觸時，過接觸點所作的兩齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一定點。P——嚙合節(jié)點（簡稱節(jié)點）。O1、O2圓——節(jié)圓（作純滾動）。節(jié)線。3.齒廓曲線的選擇2.*共軛齒廓曲線的確定圖解法、解析法不僅要滿足傳動比要求，還必須從設(shè)計、制造、安裝和使用等方面予以綜合考慮。目前最常用齒廓曲線是漸開線，其次是擺線和變態(tài)擺線等。此外，近年來還有圓弧齒廓和拋物線齒廓的齒輪。1．漸開線的形成2．漸開線的特性2）漸開線上任意點的法線恒與基圓相切?！?0-3漸開線的形成及其特性1）基圓：半徑用rb表示2）展角：用θk表示3）切點

6、B是點K的曲率中心，而線段BK是漸開線在點K的曲率半徑。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。4）漸開線的形狀取決于基圓大小。5）基圓內(nèi)沒有漸開線。同一基圓上的任意兩條漸開線沿公法線方向的對應(yīng)點之間的距離處處相等。3．漸開線方程式漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程為：漸開線齒廓的嚙合特點1．漸開線齒廓能保證定傳動比傳動2．漸開線齒廓間的正壓力方向不變嚙合線——齒輪傳動時其齒廓嚙合點的軌跡稱為嚙合線。ΔO1N1P~ΔO2N2P3．漸開線齒廓傳動具有可分性故i12=ω1/ω2=rb2/rb1為什么漸開線能夠保證

7、定傳動比？1、根據(jù)漸開線的性質(zhì)可知，漸開線齒廓在任意點接觸時，過接觸點的公法線必與兩輪的基圓相切；2、由于兩輪的基圓為定圓，其在同一方向的內(nèi)公切線只有一條；3、滿足不論兩齒廓在何位置接觸時，過接觸點所作的兩齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一定點的條件。§10-4漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸1．外齒輪1.1各部分的名稱和符號（1）齒頂圓：齒頂所在的圓，用da和ra表示。（2）齒根圓：齒根所在的圓，用df和rf表示。（3）齒厚：任意圓周上量得的齒輪兩側(cè)間的弧長，用sk表示。（4）齒槽寬：任意圓周上量得的相鄰

8、兩齒齒廓間的弧長，用ek表示。（7）分度圓：計算基準(zhǔn)圓，用d和r表示。（5）齒距：任意圓周上量得的相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧長，用pk表示。(也稱為周節(jié))pk=sk+ekp=s+e（6）法向齒距：相鄰兩齒同側(cè)齒廓間沿法線方向量得的直線距離，用pn表示。pn=pbPb稱為基節(jié)，指基圓上的齒距。（8）齒頂高：介于分度圓與齒頂圓之間的輪齒部分的徑向高度，用ha表示。（10）齒全高：