《機(jī)械原理齒輪機(jī)構(gòu)》PPT課件

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1、第九章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第一節(jié)齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和分類1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）傳遞功率大，最大可達(dá)幾萬(wàn)KW;（2）速度高，圓周速度可達(dá)300m/s;（3）傳動(dòng)比恒定，如無(wú)制造安裝誤差，傳動(dòng)比恒定不變;（4）壽命長(zhǎng)，工作可靠，如正常使用與維護(hù)，可達(dá)幾十年;（5）尺寸范圍大，齒輪直徑從1mm以下到100m以上;（6）效率高，可達(dá)0.99.缺點(diǎn)（1）制造和安裝精度要求高;（2）不適于中心距較大的傳動(dòng).2齒輪傳動(dòng)的分類按齒輪傳動(dòng)角速度比是否恒定定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)：主、從動(dòng)輪均等速轉(zhuǎn)動(dòng)（圓柱齒輪機(jī)構(gòu)）變傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)：主動(dòng)輪等角速，從動(dòng)輪按一定角速度比作變速運(yùn)動(dòng)（非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)）——齒輪非圓形按一

2、對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)兩軸線的相對(duì)位置平行軸齒輪傳動(dòng)——直齒、斜齒圓柱齒輪、人字齒輪傳動(dòng)、齒條傳動(dòng)兩軸相交齒輪傳動(dòng)——圓錐齒輪傳動(dòng)兩軸交錯(cuò)齒輪傳動(dòng)——蝸輪蝸桿傳動(dòng)圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型第二節(jié)齒廓嚙合基本定律vK1=vK2=ω1O1K=ω2O2Ki12===12節(jié)點(diǎn)把相對(duì)速度瞬心P稱為嚙合的節(jié)點(diǎn)。對(duì)齒輪齒廓曲線的基本要求3齒廓嚙合基本定律兩齒廓在任何位置嚙合，過(guò)嚙合點(diǎn)的公法線必通過(guò)該瞬時(shí)按角速度比要求確定的節(jié)點(diǎn)。4節(jié)圓以O(shè)1、O2為圓心，O1P、O2P為半徑所作兩個(gè)相切的圓。兩節(jié)圓的圓周速度相等，即兩節(jié)圓作純滾動(dòng)。凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒輪的齒廓——漸開(kāi)線齒廓5共扼齒廓第三節(jié)漸開(kāi)線齒廓的嚙合性質(zhì)

3、1漸開(kāi)線的形成及其特性漸開(kāi)線的形成基圓——rb直線n-n為漸開(kāi)線的發(fā)生線。漸開(kāi)線的性質(zhì)（1）（2）漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線必與基圓相切，其切點(diǎn)N為漸開(kāi)線上I點(diǎn)的曲率半徑中心，IN為其曲率半徑，起點(diǎn)IN=0。（3）漸開(kāi)線的形狀與基圓的大小有關(guān)，rb相等的基圓漸開(kāi)線形狀相同，rb越大，漸開(kāi)線越直。齒條為rb無(wú)窮大的漸開(kāi)線齒廓。（4）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。漸開(kāi)線上某點(diǎn)K的壓力角αKI點(diǎn)的法線與該點(diǎn)速度方向所夾銳角。cosαi==ri大，αi大，說(shuō)明同一基圓的漸開(kāi)線齒廓各點(diǎn)αi不等，離基圓愈近，αi越小，基圓上的αi=0。（5）同一基圓上展開(kāi)的任意兩條漸開(kāi)線上各法向距離相等。（6）漸開(kāi)線齒廓上各點(diǎn)的壓力

4、角不同。2漸開(kāi)線齒廓傳動(dòng)嚙合特性“三線合一”性——一對(duì)漸開(kāi)線齒廓的嚙合線、公法線、基圓的內(nèi)公切線重合。嚙合線：一對(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合過(guò)程中，其嚙合的軌跡。2)嚙合角α/：嚙合線N1N2與節(jié)點(diǎn)公切線間的夾角。α/=arccos=arccos=αk結(jié)論：節(jié)點(diǎn)處的壓力角αk=嚙合角α/漸開(kāi)線齒廓嚙合滿足定傳動(dòng)比要求。漸開(kāi)線齒廓可分性。漸開(kāi)線齒廓間正壓力線與N1N2重合，方向始終不變，保證齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)。αk第四節(jié)漸開(kāi)線齒輪各部分的名稱和尺寸1齒輪各部分名稱齒頂圓：ra(da)齒根圓：rf(df)分度圓：r(d)基圓：rb齒頂高：ha=ra－r齒根高：hf=r－rf齒全高：h=ha+hf=ra－rf

5、齒厚：s——分度圓上的輪齒弧長(zhǎng)齒槽寬：e——分度圓上的齒槽弧長(zhǎng)齒距（周節(jié)）p=s+e——分度圓上弧長(zhǎng)分度圓：?jiǎn)蝹€(gè)齒輪，度量尺寸——不變節(jié)圓：一對(duì)嚙合齒輪——變化2標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)模數(shù)m齒輪分度圓周長(zhǎng)πd=zpd=z，規(guī)定：m=模數(shù)，單位mm標(biāo)準(zhǔn)值，表4-2。則d=mz，p=πm壓力角α規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角為α=20°標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)均指分度圓處，齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)m，標(biāo)準(zhǔn)α的圓即為分度圓，即：分度圓處的m、α為標(biāo)準(zhǔn)值。齒頂高h(yuǎn)a=ha*mha*=1——齒頂高系數(shù)——正常齒制齒根高h(yuǎn)f=(ha*+c*))mc*=0.25——頂隙系數(shù)——正常齒制齒輪的基本參數(shù)z、m、α、ha*、c*標(biāo)準(zhǔn)

6、齒輪：m、α、ha*、c*均取標(biāo)準(zhǔn)值，且有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，且分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪。標(biāo)準(zhǔn)直齒輪幾何尺寸計(jì)算公式——表4-33標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸齒條：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)無(wú)窮多時(shí)，齒輪的各圓變成了互相平行的直線，同側(cè)漸開(kāi)線齒廓也變成了互相平行的斜直線具廓。2.齒條的特點(diǎn)（1）、與齒頂線平行的各直線上的齒距都相等，且有p=mπ。分度線：齒距=齒槽寬的直線（2）、齒條直線齒廓上各點(diǎn)具有相同的壓力角，且等于齒廓的傾斜角，此角為齒形角=20°。4標(biāo)準(zhǔn)齒條的特點(diǎn)sk——任意圓上rk上的齒厚αk——任意圓上的壓力角θ——任意圓上的漸開(kāi)線展角ψk——sk對(duì)應(yīng)的中心角sk=rk[－2(θk－θ)

7、]=s－2rk(invαk－invα)αk=arcos()例9-1：α=20°，ha*=1，c*=0.25，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪根圓與基圓重合時(shí)，Z=？若齒數(shù)大于或小于這個(gè)數(shù)，基圓、根圓哪個(gè)大？例9-2：外標(biāo)準(zhǔn)嚙合圓柱齒輪，m=4，α=20°，z1=24，z2=36當(dāng)a/比a大2mm時(shí)，求α/和r/1、r2/。5任意圓上的齒厚第五節(jié)漸開(kāi)線齒輪的嚙合傳動(dòng)1B1B2為實(shí)際嚙合線因基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，N1N2為理論嚙合線。齒廓工作段：參加嚙合的齒廓。一對(duì)齒