精密机械设计基础-第八章齿轮传动1.pptx

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1、第八章齿轮传动第一节　　　概述1、作用：1）传递任意两轴之间的运动和转矩2）变换运动的方式3）变速2、特点：优点：1）稳定2）传动精度高3）尺寸较小4）传动效率高、寿命长缺点：1）制造和安装的精度要求高2）费用比较昂贵3、分类：1）按齿廓曲线分：渐开线齿摆线齿圆弧齿2）按齿线相对于齿轮母线方向分直齿斜齿人字齿曲线齿3）按两轴的相对位置分类时，参见图8－1第二节　　　齿廓啮合基本定律1、齿廓啮合的基本定律对于保证定传动比的齿轮传动，无论两齿在何位置接触，其接触点的公法线必定过两齿轮连心线上的一固定点（图8-2）2、

2、共轭齿廓：凡是满足齿廓啮合的基本定律而相互啮合的一对齿廓。3、常用的齿廓曲线渐开线摆线修正摆线第三节　　　渐开线齿廓曲线一、渐开线的形成及其性质1、形成图8-32、性质：1）在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的一段弧长。2）发生线上K点的速度方向与NK垂直；K点速度的方向应沿渐开线在K点的切线方向，而切线与法线互相垂直。3）渐开线离基圆愈远的部分，其曲率半径愈大而曲率愈小4）渐开线的形状取决于基圆的大小（图8-4）5）因渐开线是从基圆开始向外展开，故基圆以内无渐开线二、渐开线方程式渐开线的极坐标方程式（表8-

3、1）三、渐开线齿廓满足啮合基本定律的证明：瞬时传动比为一常数，即由图8-5可知，△O1PN1与△O2PN2相似，所以两轮的传动比还可以写成节圆：过P点中心在齿轮中心的圆。注意：只有一对齿轮啮合才有节圆。第四节　渐开线齿轮各部分的名称、符号和几何尺寸的计算一、齿轮各部分的名称和符号(图8－6)齿顶圆　　半径直径齿根圆　　半径直径分度圆　　半径直径基圆　　　半径直径任意圆　　半径直径齿槽宽齿　厚一般圆　　　　分度圆齿　距模　数(表8－2)分度圆齿轮上的一个尺寸基准圆，在该圆上，模数和压力角为标准值由得须　为标准值渐

4、开线齿廓上任一点处的压力角为：齿轮压力角指分度圆上的压力角：齿顶高齿根高式中　　——齿顶高系数;——顶隙系数对于正常齿：当模数时，　　　　　　当模数时，对于短齿齿　宽二、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算（一）齿轮（表8－3）标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的公式（二）齿条（图8-7）主要特点：1）齿廓上各点的法线是平行的2）齿廓上各点的压力角相同3）不论在分度线上、齿顶线上或与其平行的其它直线上的齿距均相等。齿条的齿顶高齿条的齿根高齿条的齿厚齿条的齿槽宽三、渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚1、由图8－8所示可得式中任意圆上的

5、压力角齿顶圆齿厚节圆齿厚基圆齿厚第五节　　　渐开线直齿圆柱齿轮传动一、啮合过程分析（图8-9）二、正确啮合条件（图8-10）三、正确安装和可分性（图8-11）1、标准中心距2、两渐开线齿轮中心距改变后传动比并不改变四、连续传动条件（图8－12）1、啮合弧：一对齿轮啮合时从开始到结束齿轮的分度圆所转过的弧长：而基圆转过的弧长：二弧长间的关系：2、重叠系数：据渐开线性质：要使齿轮连续传动，需要：——齿轮1齿顶圆压力角；——齿轮2齿顶圆压力角。因重叠系数与模数无关第六节　　　渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数一、

6、齿廓的切制原理1、加工方法：铸造法热轧法冲压法粉末冶金法注塑法切制法2、切制法：（一）仿型法（图8-13）（表8-4）因为齿形的形状取决于基圆，根据公式：按理对于相同的　　　、　　时，一种齿数就需一把铣刀，造成不方便。实际应用中，可按分组的方法对刀具进行分档，一般分为8档（或15档）各号铣刀的齿形按所在组内的最少齿数时齿形制造。特点：1、优点：可不在加工齿轮的专用机床上加工2、缺点：精度低、效低、成本高等（二）范成法利用一对齿轮啮合传动时两轮的齿廓互为包络线原理加工齿廓曲线的方法常用的方法：插齿、滚齿1.插齿（图

7、8-14）（图8-15）2．滚齿（图8-16）加工直齿轮时，滚刀的轴线与轮坯的端面之间的夹角应等于滚刀的螺旋升角。使滚刀螺旋的切线方向与轮坯的齿向相同二、齿廓的根切现象1、根切现象：（图8-17）用范成法加工齿轮时，当刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过被切齿轮的极限啮合点N时，刀具的齿顶将把被切齿轮齿根的渐开线齿廓切去一部分。2、根切分析当齿条转过一个距离　　　时轮坯上点转过的弧长为由此可得：因此齿顶必定切入轮坯的齿根部分，这样，不但基圆内的齿廓（过渡曲线）被切去一部分，而且基圆外的渐开线齿廓也被切去一部分。

8、三、最少齿数1、从对根切形成过程的分析可知，若被切齿轮的基圆愈小，则极限啮合点愈接近于节点，齿条刀具的齿顶线愈易超过点，此时愈易产生根切现象。第七节　　　变位齿轮一、采用变位齿轮的原因1、标准齿轮的不足：1）齿轮的齿数2）不适用于3）一对材料相同的标准齿轮传动，小齿轮易损坏二、齿轮变位及其特点（图8-19）1、齿轮变位:轮齿产生根切的原因在于刀具的齿顶线超过了被切齿轮的极