啮合传动原理部分

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1、第九章啮合传动一、本章导引上一章介绍了两种大传动比传动，其瞬时传动比不能保证为常数，难以满足实际需求。啮合传动是解决该问题的有效传动之一，该传动有哪些类型？有何特征？又如何设计呢？本章学习回答上述问题。二、本章学习目标齿轮传动、蜗杆传动的类型、特点、应用及齿轮、蜗杆的加工制造方法、设计方法，轮系的类型、特点及传动比的计算方法等。三、本章重点与难点渐开线的特性、齿廓啮合基本定律，齿轮及蜗杆传动的正确啮合条件、基本参数及几何尺寸计算、根切及避免根切的措施，齿轮及蜗杆传动的设计理论与方法。四、学时分配1

2、2学时五、内容提纲1.概述2.渐开线及渐开线齿轮3.一对渐开线齿轮的啮合4.渐开线齿轮轮齿的加工和根切现象5.齿轮传动的强度计算6.蜗杆传动7.轮系§9－1概述（特点、类型应用）作用：传递空间任意两轴（平行、相交、交错）的旋转运动，或将转动转换为移动。结构特点：圆柱体或圆锥体外（或内）均匀分布有大小一样的轮齿。优点：①瞬时传动比准确、传动平稳。②圆周速度范围大，300m/s以下。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。⑤可实现空间任意轴之间的传动。

3、缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜远距离传动、精度低时振动噪音大。平面齿轮传动（轴线平行）外齿轮传动直齿斜齿人字齿圆柱齿轮非圆柱齿轮空间齿轮传动（轴线不平行）按布置形式分按齿廓曲线分直齿斜齿曲线齿圆锥齿轮两轴相交两轴交错蜗轮蜗杆传动交错轴斜齿轮准双曲面齿轮渐开线齿轮(1765年)摆线齿轮(1650年)圆弧齿轮(1950年)按速度高低分:按传动比分:按工作条件分：齿轮传动的类型应用实例：提问参观对象、SZI型统一机芯手表有18个齿轮、炮塔、内然机。高速、中速、低速齿轮传动。定传动比、

4、变传动比齿轮传动。开式、半开式、闭式齿轮传动。球齿轮抛物线齿轮(近年)分类：内齿轮传动齿轮齿条2ω2作者：潘存云教授1ω1椭圆齿轮准双曲面齿轮作者：潘存云教授斜齿圆锥齿轮作者：潘存云教授曲线齿圆锥齿轮设计：潘存云§9-2渐开线及渐开线齿轮1.渐开线的形成―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹2.渐开线的特性②渐开线上任意点的法线切于基圆纯滚动时，B为瞬心，速度沿t-t线，是渐开线的切线，故BK为法线③B点为曲率中心，BK为曲率半径。渐开线起始点A处曲率半径为0。可以证明BK－发生线，①AB=

5、BK;tt发生线Bk基圆OArkθk基圆－rbθk－AK段的展角－渐开线渐开线rb设计：潘存云设计：潘存云OABkA1B1o1θkK⑤渐开线形状取决于基圆的大小⑥基圆内无渐开线。当rb→∞，变成直线。rkθkαkαkvk④离中心越远，渐开线上的压力角越大。rb定义：啮合时K点法向压力方向与速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk。rb＝rkcosαkB3o3θkA2B2o2设计：潘存云BC’ACrbOEC”⑦同一基圆上任意两条渐开线的公法线处处相等。由性质①和②有：两条反向渐开线,两条同向渐开线

6、：B1E1=A1E1－A1B1B2E2=A2E2－A2B2B1E1=B2E2∴A1B1=A2B2A1E1=A2E2AB=AN1+N1B=A1N1+N1B1=A1B1AB=AN2+N2B=A2N2+N2B2=A2B2A1B1N1A2B2N2顺口溜：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线。E2E1设计：潘存云rbO1）名称与符号pn齿顶圆－da、ra齿根圆－df、rf齿厚－sk任意圆上的弧长齿槽宽－ek弧长齿距（周节）－pk=sk+ek同侧齿廓弧长齿顶高ha齿根高hf齿全高h=

7、ha+hf齿宽－BhahfhBpra分度圆－－人为规定的计算基准圆表示符号：d、r、s、e，p=s+e法向齿距（周节）－pnseskek=pb3.渐开线齿轮pbrfrpk设计：潘存云m=4z=162）基本参数②模数－m①齿数－z出现无理数,不方便为了计算、制造和检验的方便分度圆周长：πd=zp,d=zp/π称为模数m。m=2z=16模数的单位：mm，它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮，模数大，尺寸也大。于是有：d=mz，r=mz/2人为规定：m=p/π只能取某些简单值，m=1z=160

8、.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)第二系列4.55.5(6.5)79(11)14182228(30)3645标准模数系列表（GB1357－87）0.10.120.150.20.250.50.40.50.60.8第一系列11.251.522.5345681012162025324050为了便于制造、检验和互换使用，国标GB1357-87规定了标准模数系列。设计：潘存云设计：潘存云Orfrarbr速度方向正压力方向OωrbriBiKiN3）分度圆压