齿轮基础原理及加工ppt课件

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1、齿轮基础原理及加工一、渐开线的形成及其特性1、渐开线齿廓的形成直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，直线上任一点K的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。rb---基圆半径；BK---渐开线发生线；---渐开线上K点的展角。A为渐开线的起始点，K为渐开线上任一点，其向径用rk表示。渐开线齿轮的齿廓曲线是渐开线齿轮型线分类：目前常用的齿廓曲线有渐开线、摆线、变态摆线、圆弧曲线、抛物线等。其中以渐开线作为齿廓曲线的齿轮（称为渐开线齿轮）应用最为广泛渐开线的特性：一对渐开线齿廓的三线合一特性：渐开线基圆的内公切线，渐开线齿廓在啮合过程中形成的啮合点的轨迹的啮合线以及渐开线齿廓的公法线

2、重合渐开线齿廓满足定传动比要求：一对渐开线齿廓啮合，两基圆对其所在齿轮而言是定圆，当中心矩为定值时，传动比为两基圆半径的反比，能实现定传动比传动渐开线齿廓的可分性：渐开线齿廓啮合，当制造，安装或使用中轴承磨损等原因造成中心矩有偏差，不等于原设计中心矩，传动比仍为两基圆半径的反比，实现定传动比啮合，对渐开线齿轮的制造，安装带来很大的方便渐开线齿廓之间正压力作用线：一对齿轮通过齿廓的直接接触来传递运动和动力，当不计摩擦时其齿廓间的正压力将沿接触点的公法线作用，因而该力作用线方向始终不变，如传递扭矩恒定，则两轮齿廓间的正压力大小，方向均不变，对于齿轮传动的平稳性十分有利一、齿轮各部分的名

3、称和基本参数1、分度圆：齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆，用d表示2、齿厚s、槽宽e、齿距p——每个轮齿在分度圆上的弧长称为齿厚；每个齿槽在分度圆上的孤长称为槽宽；相邻两齿廓对应点间在分度圆上的弧长称为齿距。两啮合齿轮的齿距必须相等。齿距p、齿厚S、槽宽e间的尺寸关系为：p=s+e，标准齿轮的s=e。3、模数：齿距P与π的比值，用ｍ表示为了齿轮设计与加工的方便，模数的数值已标准化。如表1所列。模数越大，轮齿的高度、厚度也越大，承受的载荷也越大，在相同条件下，模数越大，齿轮也越大。表1标准模数注：选用模数时应选用第一系列：其次选用第二系列；括号内的模数尽可能不用4、压力角α——在两齿轮节圆

4、相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20°，某些行业也采用14.5°，15°，22.5°，25°。从理论上讲，压力角越小对传动越有利，如果压力角太小，会造成齿根变瘦，轮齿的承载能力小；如果压力角太大，齿根变厚、齿顶变尖，传动费力。因而，我国标准规定分度圆压力角的取值为20°，在强度和传动效果方面都能够兼顾。为减少标准刀具的数量，降低加工成本。一个齿轮不同圆上的齿距不相同，因而模数也不相同；不同圆上压力角也不相同，只有分度圆上的模数和压力角为标准值。通

5、常所说的齿轮的模数和压力角，是特指分度圆上的模数和压力角。5、齿顶高：由分度圆到齿顶圆的径向高度，用ha表示6、顶隙：两齿轮装配后，两啮合齿沿径向留下的空隙距离，用C表示7、齿根高：由分度圆到齿根圆的径向高度，用hf表示8、全齿高：由齿顶圆到齿根圆的径向高度，用h表示9、传动比i——主动齿轮的转速n1与从动齿轮的转速n2之比，即n1/n2。因为n1Z1=n2Z2,故可得i=n1/n2=Z2/Z110、节圆:齿轮啮合时,做纯滚动的圆,对齿轮啮合而言，两齿轮上相切，而且线速度相等的圆11、分度圆：对单个齿轮而言，作为设计、制造齿轮时进行各部分尺寸计算的基准圆，也是分齿的圆，称为分度圆。

6、标准齿轮d=d’二、标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式表名称符号计算公式齿　距pP=ｍπ齿　厚ｓｓ=ｍπ/2槽　宽ｅｅ=ｍπ/2齿顶高haha=ha※ｍ齿根高hfhf=(ha※+C※)ｍ全齿高hh=(2ha※+C※)ｍ分度圆直径ｄｄ=ｍz齿顶圆直径ｄaｄa=ｄ±2ha齿根圆直径ｄfｄf=ｄ±2hf基圆直径ｄbｄb=dcosa=mzcosa中心距aa=m(Z2±Z1)/2★以上参数均针对标准齿轮，渐开线齿轮正确的啮合条件：模数相等　压力角相等齿轮加工机床是用来加工各种齿轮轮齿的机床。由于齿轮传动具有传动比准确、传力大、效率高、结构紧凑等优点，因此，齿轮传动的应用极为广泛。☆齿轮加工机床的工

7、作原理1、成形法　　成形法加工齿轮所采用的刀具为成形刀具，其刀刃形状与被切齿轮齿槽的截面形状相同。◆使用一把成形刀具加工齿轮时，每次只加工一个齿槽，然后用分度装置进行分度，依次加工下一个齿槽，直到全部轮齿加工完毕。注：这种方法生产率较低，只适用于单件小批生产一些低速、低精度的齿轮。2、展成法　　展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个制作为刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。◆用展成法加工齿轮，可以用同一把刀