齒輪機構課件

齒輪機構4.1齒輪機構的類型4.2齒廓嚙合基本定律4.3漸開線齒廓4.4漸開線標準直齒圓柱齒輪4.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動4.6漸開線齒輪的加工4.7漸開線變位齒輪4.8漸開線直齒圓柱齒輪的傳動設計4.9斜齒圓柱齒輪機構4.10蝸桿蝸輪機構

齒輪機構用于傳遞兩軸之間的運動和動力，是應用最廣的傳動機構。特點是：傳動穩(wěn)定、工作可靠、效率高、壽命較長，適用的直徑、圓周速度和功率范圍廣。

4.1

齒輪機構的類型

平面齒輪機構空間齒輪機構直齒

斜齒

人字齒

斜齒

圓錐斜齒

蝸桿蝸輪4.2

齒廓嚙合基本定律

如齒廓G1和G2在C點有相同的速度：

由此可得：齒廓嚙合基本定律：兩齒廓在任意位置嚙合接觸時，過接觸點所作兩齒廓的公法線必通過節(jié)點C，其傳動比等于連心線被節(jié)點C所分成的兩段線段的反比。G1

G2

4.3漸開線齒廓4.3.1漸開線的形成

如圖所示,當直線NK沿半徑為的圓周作純滾動時，直線上任一點K的軌跡就是該圓的漸開線。這個圓稱為漸開線的基圓，半徑稱為基圓半徑，直線NK稱為漸開線的發(fā)生線。

N4.3.2漸開線性質(zhì)

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。即漸開線上任意一點的法線必切于基圓。漸開線上各點的曲率半徑不同，離基圓越遠，其曲率半徑越大，漸開線越平直。

基圓內(nèi)無漸開線。

漸開線的形狀取決于基圓的大小?；鶊A半徑越大，漸開線越趨平直。

4.3.3漸開線方程如圖所示由△OKN可知：又即綜上，漸開線方程為

4.3.4漸開線齒廓的嚙合特性

1、嚙合線為一條定直線:

2、能實現(xiàn)定傳動比

3、中心距變化不影響傳動比

4、嚙合角恒等于節(jié)圓壓力角

5、中心距與嚙合角余弦的乘積恒等于兩基圓半徑之和4.4漸開線標準直齒圓柱齒輪1.1齒輪的各部分名稱分度圓：半徑直徑齒頂圓：半徑直徑齒頂高齒根圓：半徑直徑齒根高全齒高：用表示，顯然基圓：半徑直徑分度圓齒厚：齒槽寬：齒距：

2.基本參數(shù)齒數(shù)分度圓模數(shù)分度圓壓力角一般為齒頂高系數(shù)

(5)頂隙系數(shù)3.漸開線標準圓柱齒輪的幾何尺寸和基本參數(shù)的關系分度圓齒厚與齒槽寬相等具有標準的齒頂高和齒根高4.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動4.5.1正確嚙合條件4.5.2連續(xù)傳動條件

重合度重合度的計算公式：4.6漸開線齒輪的加工

4.6.1范成法加工齒輪范成法也稱展成法，是目前齒輪加工最常用的一種切削加工方法。范成法加工齒輪時，刀具與輪坯之間有四種相對運動：

(1)范成運動

(2)切削運動

(3)進給運動

(4)讓刀運動4.6.2漸開線齒廓的根切

用范成法加工齒輪時，有時會發(fā)現(xiàn)刀具的齒頂部分把被加工齒輪齒根部分已經(jīng)切制出來的漸開線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切，用齒條刀具加工標準齒輪或非變位齒輪，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為17。4.7漸開線變位齒輪4.7漸開線變位齒輪4.7.1變位齒輪幾何尺寸的變化1.分度圓槽寬和齒厚

正變位齒輪分度圓上槽寬:

分度圓齒厚:

2.任意圓上的齒厚

齒頂圓齒厚:

節(jié)圓齒厚:3.齒根圓半徑和齒頂圓半徑加工正變位齒輪時，齒根高比標準齒輪減少了，故齒根圓半徑為:

為了保持全齒高不變，則齒頂圓半徑為:

負變位時，則用負值代入上面兩式計算齒根圓和齒頂圓半徑。4.8漸開線直齒圓柱齒輪的傳動設計4.8.1傳動類型及其選擇齒輪傳動可分為三種類型

1、零傳動如果一對齒輪的變位系數(shù)之和等于零，則這種齒輪傳動稱為零傳動。嚙合角，中心距。分為標準齒輪傳動和高度變?yōu)辇X輪傳動（等變位齒輪傳動）兩種。

2、正傳動如果一對齒輪的變位系數(shù)之和大于零，則這種齒輪傳動稱為正傳動。由于，所以得嚙合角中心距

3、負傳動

若一對齒輪的變位系數(shù)之和小于零，則這種齒輪傳動稱為負傳動。由于，所以嚙合角中心距正傳動和負傳動嚙合角發(fā)生了變化，故這兩種傳動有稱為角變位齒輪傳動。用于配湊中心距時可采用負傳動；當傳動中心距等于標準中心距時，為提高傳動質(zhì)量，可采用等變位齒輪傳動代替標準齒輪傳動。

4.9斜齒圓柱齒輪機構

4.9.1漸開線斜齒圓柱齒輪

1.斜齒圓柱齒輪齒面的形成

2.斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)(1)螺旋角在分度圓柱上，螺旋線與軸線的夾角稱為分度圓柱面上的螺旋角，常用它來表示斜齒輪輪齒的傾斜程度。則:

(2)齒距和模數(shù)

(3)壓力角

(4)齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)

(5)其它幾何尺寸

3、斜齒輪的當量齒數(shù)用來表示。它與斜齒輪的齒數(shù)之間的關系為:

4.9.2平行軸斜齒圓柱齒輪1、平行軸斜齒輪機構的嚙合傳動

(1)正確嚙合條件

(2)連續(xù)傳動條件

其重合度也必須大于1(至少等于1)。

2、平行軸斜齒輪機構的特點及應用

(1)嚙合性能好；

(2)重合度大，承載能力較高；

(3)可獲得更為緊湊的機構；

(4)制造成本與直齒輪相同。廣泛應用于高速、重載的傳動中。4.10蝸桿蝸輪機構

蝸桿蝸輪機構是用來傳遞兩交錯軸之間運動的一種齒輪機構。通常取其交錯角4.10.1蝸桿蝸輪的形成

蝸桿蝸輪機構是由交錯軸斜齒圓柱齒輪機構演化而來的。根據(jù)蝸桿形狀不同，蝸桿蝸輪機構可分為三大類:

圓柱蝸桿機構環(huán)面蝸桿機構錐蝸桿機構

單、多頭蝸桿4.10.2蝸桿蝸輪機構的嚙合傳動1、正確嚙合條件在中間平面中，蝸桿與蝸輪的模數(shù)和壓力角分別相等。

2、傳動比其傳動比為:

螺母移動的方向即表示蝸輪圓周速度的方向，因而可以確定蝸輪的方向。4.10.3蝸桿蝸輪機構的特點及應用1.蝸桿蝸輪機構的特點(1)傳動比大，結構緊湊。(2)傳動平穩(wěn)，無噪聲。(3)具有自鎖性。(4)傳動效率低，磨損嚴重。(5)蝸桿軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大。

2.蝸桿蝸輪機構的應用

常用于兩軸交錯、傳動比較大、傳遞功率不太大或間歇工作場合。當蝸桿為單頭時，機構具有自鎖性，常用在起重機械中，起安全保護的作用。

4.10.4蝸桿蝸輪機構的傳動設計