機械原理課件第6章--齒輪機構

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1、第六章齒輪機構及其設計機械原理本章內(nèi)容提要§2.齒輪的齒廓曲線§3.漸開線齒廓的嚙合特性§5.漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動§6.漸開線齒廓的加工與變位§9.錐齒輪傳動§8.蝸桿傳動§4.漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸§7.斜齒圓柱齒輪傳動§1.齒輪機構的特點及類型§1.齒輪機構的特點及類型二、齒輪機構的特點:三、齒輪機構的分類:2.空間齒輪機構1)錐齒輪傳動2)交錯軸斜齒輪傳動3)蝸桿傳動1.平面齒輪機構1)直齒圓柱齒輪傳動2)斜齒圓柱齒輪傳動3)人字齒輪傳動外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條嚙合外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條嚙合直齒斜齒曲齒一、齒輪機

2、構的組成及功用:組成:主動齒輪、從動齒輪、機架功用:傳遞兩軸間的運動和動力1.傳動效率高;2.傳動比準確;3.功率范圍大;4.使用壽命長;5.工作安全可靠。一、齒廓嚙合的基本定律§2.齒輪的齒廓曲線齒廓嚙合基本定律——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必須與兩輪連心線交于一定點。K點的速度:vK2vK1zP3.節(jié)圓——分別以O1、O2為圓心,O1P、O2P為半徑的圓稱為輪1與輪2的節(jié)圓。其半徑用r′表示。1)傳動比等于兩節(jié)圓半徑的反比2)兩節(jié)圓作純滾動r2′r1′3)外嚙合齒輪傳動中心距等于兩節(jié)圓半徑之和關于節(jié)圓的定理

3、:2.節(jié)點——過兩齒廓接觸點所作的齒廓公法線與兩輪連心線O1O2的交點P。一、齒廓嚙合的基本定律P4.共軛齒廓——能滿足嚙合基本定律的一對齒廓。5.齒廓曲線的選擇2)常用曲線:a)漸開線b)擺線c)變態(tài)擺線d)圓弧f)拋物線一、齒廓嚙合的基本定律1)考慮因素:a)傳動比要求b)設計、制造、安裝、使用a)漸開線二、漸開線齒廓當一直線XX沿一圓周作純滾動時,直線上任意點K的軌跡AK就是該圓的漸開線。這個圓稱為漸開線的基圓,它的半徑用rb表示,直線XX叫作漸開線的發(fā)生線。漸開線基圓發(fā)生線1.漸開線的形成§2.齒輪的齒廓曲線2.漸開線的性質(zhì)基圓

4、的影響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。4)漸開線的形狀取決于基圓的大小。3)基圓內(nèi)無漸開線。2)漸開線上任意點的法線恒與其基圓相切。發(fā)生線與基圓的切點N就是漸開線在K點的曲率中心,線段KN是漸開線在K點的曲率半徑。二、漸開線齒廓基圓越大——漸開線越平直;基圓趨于無窮大——漸開線為直線。rbAKNO3.漸開線方程1)漸開線在K點的壓力角——漸開線齒廓在K點所受正壓力方向(即齒廓曲線在該點的法線)與齒輪繞O點回轉(zhuǎn)時K點的速度方向線之間所夾的銳角。用?K表示。2)漸開線極坐標參數(shù)方程——漸開線函數(shù)二、漸開線齒廓FvKαK

5、rkθKαKO1O2rb1rb2ω1ω2無論齒廓在任何位置嚙合,過嚙合點所作的兩齒廓的公法線始終是兩基圓的一條內(nèi)公切線N1N2,它與連心線的交點P為一定點?!?.漸開線齒廓的嚙合特性一、保證定傳動比傳動N1N2KK′過K點作兩齒廓公法線:——兩基圓的一條內(nèi)公切線N1N2過K′點作兩齒廓公法線:——兩基圓的一條內(nèi)公切線N1N2結論:PO1O2rb1rb2ω1ω2N1N2KP既使兩齒輪實際中心距與設計中心距略有變化,也不會影響兩輪的傳動比?!?.漸開線齒廓的嚙合特性二、傳動具有可分性傳動比等于兩基圓半徑的反比由嚙合基本定律知:rb大小與齒輪

6、安裝位置無關中心距可分性:§3.漸開線齒廓的嚙合特性三、齒廓間正壓力方向不變嚙合線與兩節(jié)圓內(nèi)公切線方向所夾的銳角,用?′表示。一對漸開線齒廓嚙合時其嚙合線為一條定直線,即N1N2線;O1O2rb1rb2ω1ω2N1N2KK′PK″α′r1′r2′1.嚙合線——嚙合點K走過的軌跡。2.嚙合角——結論:其嚙合角保持不變,齒廓間正壓力方向不變。課堂小結漸開線的定義:基圓、發(fā)生線漸開線性質(zhì):法線、基圓的影響定傳動比中心距可分:i等于基圓半徑反比壓力方向不變:嚙合角、嚙合線4、漸開線齒廓的嚙合特性:3、漸開線的形成和特性:預習問題何謂齒輪的分度圓

7、?何謂標準齒輪?如何計算齒輪的幾何尺寸?一對齒輪正確嚙合安裝需要滿足什么條件?1、齒輪機構的類型、特點及功用:2、齒廓嚙合基本定律:嚙合基本定律意義:節(jié)點、節(jié)圓的概念:關于節(jié)圓的定理:db(以外齒輪為例)一、各部分的名稱和符號:§4.漸開線標準齒輪的參數(shù)和幾何尺寸齒頂圓da齒根圓df分度圓d齒厚s齒槽寬e齒距p齒頂高ha齒根高hf齒全高hp=s+eh=ha+hf齒頂圓da齒根圓df分度圓d齒厚s齒槽寬e齒距p齒頂高ha齒根高hf齒全高hdahahfsephdfd3.壓力角α:漸開線齒廓在分度圓上的壓力角——齒輪壓力角,用?表示。標準壓力

8、角?=20?1.齒數(shù)z:二、基本參數(shù)2.模數(shù)m:分度圓——具有標準模數(shù)和標準壓力角的圓分度圓周長:zp=πd定義:——模數(shù),單位:mm分度圓直徑:d=mz分度圓齒距:p=πm4.齒頂高系數(shù)ha*:ha=ha

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