机械原理 参赛课件

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1、第五章齿轮机构参赛选手：*****齿轮机构：用于传递空间任意两轴之间的运动和动力。第一节齿轮机构的类型和特点一、概述齿轮机构：圆形齿轮机构——定传动比非圆形齿轮机构——变传动比（1）直齿圆柱齿轮：外啮合直齿轮内啮合直齿轮1、平面齿轮机构－传递两平行轴间的运动和动力二、齿轮机构的传动类型齿轮齿条传动（2）斜齿圆柱齿轮（3）人字齿圆柱齿轮（1）直齿圆锥齿轮传动2、空间齿轮机构－传递不平行轴间的运动和动力（2）交错轴斜齿轮机构（3）蜗轮蜗杆传动8avi多路齿轮机构传动③工作可靠性高；优点：①传动比稳定；②

2、传动效率高；④结构紧凑；⑤使用寿命长。内容包括①齿轮齿廓形状的设计②单个齿轮的基本尺寸的设计③一对齿轮传动设计缺点：①制造和安装精度要求较高；②不适宜用于两轴间距离较大的传动。三、齿轮机构传动的特点四、齿轮机构设计内容o1o2ω2ω1nnp对齿轮传动的基本要求是保证瞬时传动比：i12=1/2=C3P13P23点p是两齿轮廓在点K接触时的相对速度瞬心，故有Vp=1o1p=2o2p2齿廓啮合基本定律－两齿廓在任何位置接触，过接触点的公法线都必与连心线交于一点p，两轮的瞬时传动比为瞬时接触点的公法

3、线把连心线分成的两段线段成反比。k(P12)1k1第二节齿廓啮合基本定律要使瞬时传动比为一常数，则p应为定点。凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓，理论上有无穷多对共轭齿廓，其中以渐开线齿廓应用最广。o1o2ω2ω1nnp2中心距k1k1又节点节圆节圆一、渐开线的形成当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹AK，称为该圆的渐开线。AK渐开线N发生线渐开线Ak的展角O基圆rb第三节　渐开线齿廓N发生线渐开线Ak的展角AKO基圆渐开线(2)渐开线上任意一点的法线必

4、切于基圆，切于基圆的直线必为渐开线上某点的法线。与基圆的切点Ｎ为渐开线在Ｋ点的曲率中心，而线段NK是渐开线在点Ｋ处的曲率半径。PkVk二、渐开线的特性(1)NK=NA）rb渐开线上点Ｋ的压力角在不考虑摩擦力、重力和惯性力的条件下，一对齿廓相互啮合时，齿轮上接触点Ｋ所受到的正压力方向与受力点速度方向之间所夹的锐角，称为齿轮齿廓在该点的压力角。NOK=(３)渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ愈远，压力角愈大。rk(4)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无

5、穷大时，渐开线成为斜直线。A1Σ1rb2o2α2α1rb1o1(5)基圆内无渐开线。Σ3KN1N2A2Σ2以O为中心，以OA为极轴的渐开线K点的极坐标方程：三、渐开线的方程invk—渐开线函数(N发生线渐开线Ak的展角AKO基圆渐开线PkVkrbrk弧度表示渐开线齿轮齿廓的啮合传动满足齿廓啮合基本定律。Зo1o2rb1rb2r2r1k1k2N2N1PЗ21''四、渐开线齿廓的传动特点1、能保证实现定传动比传动成反比。•啮合线———两齿廓啮合点的轨迹。N1N2四线合一：啮合线齿廓接触点的公法线正压

6、力方向线内公切线o1o2rb1rb2r2r1k1k2N1PЗ21''N2啮合线是两基圆的一条内公切线•渐开线齿廓啮合的中心距可分性———当两齿轮制成后，基圆半径便已确定，以不同的中心距(a或a‘)安装这一对齿轮，其传动比不会改变。o1o2N1PЗ21N2aЗ2'o2''N1N2p''a'2、中心距的可分性•啮合角———过节点所作的两节圆的内公切线(t—t)与两齿廓接触点的公法线所夹的锐角。用'表示。一对齿廓啮合过程中，啮合角始终为常数。两啮合齿廓间的正压力方向始终不变，使传动平稳。啮合角在数值

7、上等于节圆上的压力角。3、正压力方向不变性'o1o2N1PЗ21N2tta'齿根圆（df和rf）齿顶圆（da和ra）分度圆（d和r）基圆（db和rb）同一圆上第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮一、外齿轮1、名称和符号齿数z，齿槽宽ek，齿厚sk，齿距pkrbrfrark齿根圆基圆齿顶圆分度圆齿顶高ha齿根高hf齿距pk齿厚sk齿槽宽eko•分度圆—一个作为齿轮尺寸计算的基准圆。对于标准齿轮，齿厚＝齿槽宽分度圆上的参数s、p、e、d无下标。•模数——人为地把p/规定为一些简单的有理数，该比值称为模数。

8、模数单位：mm•规定分度圆上的模数和压力角为标准值。国标中,压力角的标准值为=20°模数的标准系列见GB1357-87，见P99表5-1。齿轮基本参数的计算公式m优先选用第一系列.P99m越大，P愈大,轮齿愈大，抗弯强度也愈高。P99图5-13d=mz前面已有公式基圆直径基圆上的齿距进而可得：由此可见：齿数，模数，压力角是决定渐开线形状的三个基本参数。齿顶高用ha表示，齿根高用hf表示，齿全高用h表示：齿顶圆直径齿根圆直径齿顶高系数顶隙系数标准齿轮——模数和压力角为