汽车机械基础教学课件作者王影10.ppt

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1、12433返回项目十　齿轮传动10.1齿轮传动的特点和类型10.2渐开线标准直齿圆柱齿轮10.3斜齿圆柱齿轮传动10.4直齿圆锥齿轮传动510.5　齿轮的结构与润滑１０.１　齿轮传动的特点和类型１０.１.１　齿轮传动的特点齿轮传动是一种应用十分广泛的机械传动。与其他传动形式比较。齿轮传动能实现任意位置的两轴传动。具有结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比恒定、效率高(０.９２~０.９９)、速度(可达３００ｍ/ｓ)和功率(１０万ｋＷ以上)的适用范围广等优点。主要缺点是制造和安装精度要求较高。制造工艺复杂。成本较高。１０.１.２　齿轮传动的类型根据两齿轮轴线的相对位置及齿向的不同。

2、齿轮传动的类型可分类如下:下一页返回１０.１　齿轮传动的特点和类型齿轮传动类型如图１０-１所示。返回上一页１０.２　渐开线标准直齿圆柱齿轮１０.２.１　齿轮各部分名称如图１０-２所示为渐开线直齿圆柱齿轮。轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆。其半径用ｒａ表示。相邻两齿间的空间称为齿槽。齿槽底部所在的圆称为齿根圆。半径用ｒｆ表示。图中标出了齿轮各部分的名称及其常用代号。若在齿顶圆和齿根圆之间任取一圆。设其直径为ｄＫ。则在该圆上。显然有齿距ｐＫ＝ｓＫ＋ｅＫ。设ｚ为齿数。则由图１０-２可见。直径为ｄＫ的圆的周长为ｚｐＫ。同时又等于πｄＫ。故下一页返回１０.２　渐开线标准直齿圆柱齿轮１０.２

3、.２　主要参数和几何尺寸１.模数ｍ和压力角α齿轮分度圆上的比值ｐ/π规定为标准值(整数或有理数)。称为模数。用ｍ表示。单位为ｍｍ。即模数ｍ是齿轮的一个重要参数。模数ｍ越大。则轮齿的尺寸越大。轮齿所能承受的载荷也越大(图１０-３)。齿轮的法向模数已经标准化。其值见表１０-１。齿轮分度圆上的压力角用α表示。并规定为标准值。简称为压力角。我国规定的标准压力角为２０°。由此可将渐开线齿轮的分度圆定义为:齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。下一页返回上一页１０.２　渐开线标准直齿圆柱齿轮２.齿顶高系数ｈ∗ａ和顶隙系数ｃ∗齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为全齿高。用ｈ表示。３.几何尺寸计

4、算当齿轮的模数ｍ、压力角α、齿顶高系数ｈ∗ａ、顶隙系数ｃ∗均为标准值。且分度圆上齿厚ｓ等于齿槽宽ｅ时。称为标准齿轮。齿数ｚ、模数ｍ、压力角α、齿顶高系数ｈ∗ａ和顶隙系数ｃ∗为渐开线直齿圆柱齿轮的五个基本参数。标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式见表１０-２。下一页返回上一页１０.２　渐开线标准直齿圆柱齿轮１０.２.３　正确啮合条件如图１０-４所示为一对渐开线齿轮的啮合情况。由于两齿轮齿廓的啮合点是沿啮合线Ｎ１Ｎ２移动的。故只有当两齿轮在啮合线上的齿距(称法向齿距)相等时。才能保证两齿轮的正确啮合。又由渐开线特性可知。齿轮的法向齿距等于齿轮基圆齿距。即下一页返回上一页１０.２　

5、渐开线标准直齿圆柱齿轮１０.２.４　标准中心距一对啮合传动的齿轮。为了避免反向空程。减少撞击和噪声。两轮的齿侧间隙应为零。标准齿轮正确安装。实现无侧隙啮合的条件是:ｓ１＝ｅ２＝πｍ/２＝ｓ２＝ｅ１。两轮的分度圆和节圆重合。此时的中心距称为标准中心距。用ａ表示:返回上一页１０.３　斜齿圆柱齿轮传动１０.３.１　斜齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点１.齿廓曲面的形成前面所述直齿圆柱齿轮的齿廓形成。是在垂直于齿轮轴线的端面内进行的。实际上。齿轮都有一定的宽度。如图１０-５所示。直齿轮的齿廓曲面是发生面在基圆柱上作纯滚动时。发生面上与基圆柱母线ＮＮ平行的任一直线ＫＫ的轨迹。即为渐开线曲

6、面。斜齿圆柱齿轮齿廓的形成原理与直齿圆柱齿轮相似。所不同的是发生面上的直线ＫＫ与基圆柱母线ＮＮ成一夹角βｂ。如图１０-６所示。当发生面沿基圆柱作纯滚动时。斜直线ＫＫ的轨迹为渐开螺旋面。即斜齿轮的齿廓曲面。它与基圆的交线ＡＡ是一条螺旋线。夹角βｂ称为基圆柱上的螺旋角。齿廓曲面与齿轮端面的交线仍为渐开线。下一页返回１０.３　斜齿圆柱齿轮传动２.啮合特点由齿廓曲面的形成过程可以看出。直齿轮传动时。齿面接触线皆为等宽直线。且与齿轮轴线平行。如图１０-６(ａ)所示。两轮齿将沿着齿宽同时进入啮合或同时退出啮合。因而轮齿上所受载荷也是突然加上或突然卸掉。传动平稳性差。易产生冲击、振动和噪

7、声。尤其高速传动。斜齿轮啮合时。齿面接触线是斜直线。且长度变化[图１０-６(ｂ)]。即一对轮齿从开始啮合起。接触线由零逐渐变长。然后又由长变短。直至脱离啮合。因此轮齿上承受的载荷是逐渐变化的。所以传动平稳。冲击和噪声较小。此外。一对齿轮从进入到退出啮合。总接触线较长。重合度大。同时参与啮合的齿轮对数多。所以承载能力强。故斜齿轮适用于高速、大功率的齿轮传动。下一页返回上一页１０.３　斜齿圆柱齿轮传动１０.３.２　斜齿轮参数与尺寸计算１.螺旋角螺旋线的切线与圆柱母线所夹的锐角称为螺旋角。斜齿轮轮齿的倾斜程度通常用分度圆