機械原理課件 第05章 齒輪機構(gòu).ppt

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1、齒輪機構(gòu)及其設(shè)計多路齒輪機構(gòu)傳動輪系分路傳動一、齒輪機構(gòu)的傳動類型外嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪1、兩軸線平行的圓柱齒輪機構(gòu)5-1齒輪機構(gòu)的傳動類型和特點§直齒輪的嚙合內(nèi)齒輪嚙合斜齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪斜齒輪的嚙合人字齒輪嚙合2齒輪齒條傳動齒輪齒條嚙合直齒圓錐齒輪傳動2、相交軸齒輪傳動圓錐齒輪機構(gòu)3、交錯軸的齒輪機構(gòu)蝸輪蝸桿傳動兩軸相交錯的斜齒圓柱齒輪機構(gòu)交錯軸齒輪傳動蝸輪傳動5-1齒輪機構(gòu)的類型和特點§一、齒輪機構(gòu)的傳動類型二、齒輪機構(gòu)傳動的特點缺點：①制造和安裝精度要求較高；②不適宜用于兩軸間距離較大的傳動。③工作可靠性高；優(yōu)點：①傳動比穩(wěn)定；②傳

2、動效率高；④結(jié)構(gòu)緊湊；⑤使用壽命長。三、齒輪機構(gòu)設(shè)計內(nèi)容內(nèi)容包括①齒輪齒廓形狀的設(shè)計②單個齒輪的基本尺寸的設(shè)計③一對齒輪傳動設(shè)計ω2ω1nnp一、齒廓嚙合基本定律對齒輪傳動的基本要求是保證瞬時傳動比：i12=?1/?2=C5-2齒輪齒廓的設(shè)計§兩齒廓在任一瞬時（即任意點k接觸時）的傳動比：i12=?1/?2=？!ko1o23P13P23(P12)點p是兩齒輪廓在點K接觸時的相對速度瞬心，故有Vp=?1o1p=?2o2p12由此可見，兩輪的瞬時傳動比與瞬時接觸點的公法線把連心線分成的兩段線段成反比。k1結(jié)論1、要使兩齒輪的瞬時傳動比為一常數(shù)，則不論兩

3、齒廓在任何位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線都必須與連心線交于一定點p，這就是平面齒廓嚙合基本定律。2、定點p稱為節(jié)點，以o1和o2為圓心，過節(jié)點p所作的兩相切圓稱為節(jié)圓，其半徑用r1'和r2'表示。中心距又3、凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為共軛齒廓，理論上有無窮多對共軛齒廓，其中以漸開線齒廓應(yīng)用最廣。結(jié)論一、齒廓嚙合基本定律5-2齒輪齒廓的設(shè)計§二、漸開線齒廓（一）漸開線的形成K0K漸開線N發(fā)生線漸開線k0k的展角O基圓rbrk當(dāng)直線沿一圓周作相切純滾動時，直線上任一點在與該圓固聯(lián)的平面上的軌跡k0k，稱為該圓的漸開線。）漸開線形成2一

4、、齒廓嚙合基本定律4-2齒輪齒廓的設(shè)計§二、漸開線齒廓（一）漸開線的形成(2)漸開線上任意一點的法線必切于基圓，與基圓的切點Ｎ為漸開線在K點的曲率中心，而線段NK是漸開線在點K處的曲率半徑。PkVk（二）漸開線的性質(zhì)(1)NK=NK0）rb?漸開線上點Ｋ的壓力角N發(fā)生線漸開線k0k的展角K0KO基圓漸開線rk在不考慮摩擦力、重力和慣性力的條件下，一對齒廓相互嚙合時，齒輪上接觸點Ｋ所受到的正壓力方向與受力點速度方向之間所夾的銳角，稱為齒輪齒廓在該點的壓力角。(３)漸開線齒廓各點具有不同的壓力角，點Ｋ離基圓中心Ｏ愈遠，壓力角愈大。NOK=(4)漸開線的

5、形狀取決于基圓的大小，基圓越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時，漸開線成為斜直線。KO1Σ2rb1o1α1α2rb2o2(5)基圓內(nèi)無漸開線。Σ3?KN2N1KO1Σ1一、齒廓嚙合基本定律4-2齒輪齒廓的設(shè)計§二、漸開線齒廓（一）漸開線的形成（二）漸開線的性質(zhì)以0為中心，以O(shè)K0為極軸的漸開線上K點的極坐標(biāo)方程：（三）漸開線的方程式inv?k—漸開線函數(shù)N發(fā)生線漸開線k0k的展角K0KO基圓漸開線PkVkrbrk(rk1θk1[例]若已知rk1圓上的齒厚Sk1(k1k1')(求rk2圓上的齒厚Sk2(k2k2')(k1K1'Sk1'k2k2S

6、k2θk2rbk0k0'Oψrk2N2N1o2o1三、一對漸開線直齒圓柱齒輪齒廓的嚙合特性1、能保證實現(xiàn)恒定傳動比傳動可以證明漸開線齒輪齒廓的嚙合傳動滿足齒廓嚙合基本定律。Prb2З1rb1'r2'r1k1k2З22、嚙合線是兩基圓的一條內(nèi)公切線?嚙合線——兩齒廓嚙合點在機架相固連的坐標(biāo)系中的軌跡嚙合線與齒廓接觸點的公法線，正壓力方向線都是兩基圓的一條內(nèi)公切線。齒輪的嚙合過程З2З1N1N2tt?漸開線齒廓嚙合的中心距可變性———當(dāng)兩齒輪制成后，基圓半徑便已確定，以不同的中心距(a或a')安裝這對齒輪，其傳動比不會改變。3、中心距的變化不影響角速比

7、'a三、一對漸開線直齒圓柱齒輪齒廓的嚙合特性1、能保證實現(xiàn)恒定傳動比傳動2、嚙合線是兩基圓的一條內(nèi)公切線ao1o2Po'2tt''p'N1'rb1rb24、嚙合角是隨中心距而定的常數(shù)r1''r2?嚙合角——過節(jié)點所作的兩節(jié)圓的內(nèi)公切線(t—t)與兩齒廓接觸點的公法線所夾的銳角。用?'表示。一對齒廓嚙合過程中，嚙合角始終為常數(shù)。當(dāng)中心距加大時，嚙合角隨中心距的變化而改變。嚙合角在數(shù)值上等于節(jié)圓上的壓力角。rb2?'?'這節(jié)內(nèi)容很多，包括：一、正確嚙合條件無側(cè)隙嚙合及其條件二、一對齒輪的嚙合傳動頂隙標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動齒輪齒條嚙合傳動三、漸開線齒廓的范成加工原

8、理四、齒輪機構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮的問題（一）基本參數(shù)取值的限制條件（二）齒輪機構(gòu)的傳動類型及功用§5-3漸開線直齒圓柱齒輪機構(gòu)的