机械原理部分齿轮机构PPT学习教案

1、会计学1 机械原理部分齿轮机构机械原理部分齿轮机构 三、渐开线齿廓传动的特点 1. 传动比恒定不变 2. 渐开线齿轮传动的啮合线和啮合角 理论啮合线 3. 中心距变动不影响传动比 7.2.1 直齿轮的基本参数和几何尺寸 基本参数6个： 齿数z 模数m、压力角 齿高系数h* 顶隙（径向系数）系数c* 变位系数 第1页/共25页 渐开线齿轮连续传动的必要条件（正确啮 合）的条件是： pb1=p1cosa1pb2=p2cosa2 m1=m2, a1=a2 pb1=pb2 m1cosa1=m2cosa2 一、连续传动的条件 两轮的模数和压力角应分别相等。 第2页/共25页 连续传动的充分条件： 一对齿

2、廓在脱离啮合时，至少有另 一对齿廓已经进入啮合。 B1B2实际啮合线 重合度 1 21 = b e p BB ee 第3页/共25页 重合度的计算 1）外啮合传动 2121 PBPBBB = = 2）齿轮与齿条啮合传动 PB1不变， PB2=ha*m/sina aa1=arccos rb1/ra1 = = a aa a a aa a e e cossin h )tg(tgz * a a 2 2 1 11 )tg(tg 111 a aa a = = ab rPB )tg(tgcos 2 1 1 a aa aa a = = a mz )tg(tg 222 a aa a = = ab rPB )tg

3、(tgcos 2 2 2 a aa aa a = = a mz a a e e cos 2121 m PBPB p BB b = = = )tg(tg)tg(tg 2 1 2211 a aa aa aa a = = aa zz 第4页/共25页 3) 重合度的极值 4）内啮合传动 a a a aa a e e 2 42 sin h cossinm mh * a * a max = = = )tg(tg)tg(tg 2 1 2211aa zza aa aa aa a e e = = 546. 2, 1,15 982. 1, 1,20 max *0 max *0 = = = = = = = = e

4、 ea a e ea a a a h h 根据公式（1）增加齿数z，增大。 （2）齿顶圆减少，减少。 （3）啮合角增大，实际啮合线急剧变短，减少 （4）与齿轮模数m无关。 当z1、z2趋近于无穷大时，趋近于最大值max )tg(tgz)tg(tgz cosm PBPB p BB aa b aaaa a e= = 2211 2121 2 1 第5页/共25页 1 3. 重合度的物理意义 啮合角与中心距a 指两轮传动时其节点P 的速度 方向与啮合线N1N2之间所夹的 锐角。 第6页/共25页 aacoscos)( 2121 arrrr bb = aa=coscos)( 2121 arrrr bb

5、两轮中心距与啮合角的关系 ： aacoscosaa= r1r1 , r2 r2 , a a 二、正确安装的条件 一对轮齿换向传动时无冲击要靠正确安装来保证， 即要求做到无齿侧间隙安装。 确定中心距时应满足: 必须考虑制造 和安装误差 第7页/共25页 无侧隙啮合条件: S1 = e2 ; e1 = S2 S1= e2 = e1= S2 标准齿轮: S = e = m/2 当两标准齿轮按分度圆相切来安装, 则满足传动条件。 由于 m1 = m2 标准齿轮无侧隙啮合的条件：分度圆与节圆重合， = 第8页/共25页 a a ainv zz tan)xx( inv = 21 21 2 可以导出无侧隙啮

6、合方程式： 由上式求出啮合角后，便可以求出正确安装的中心距。 为保证储油润滑，必须留出一定的顶隙（一个齿轮的齿顶到 另一个齿轮的齿根圆之间的径向距离） 对标准齿轮或x1+x2=0的变位齿轮： c=c*m x1+x20时：c=ym+c-(x1+x2) m y分度圆分离系数 2 sin 2 sin cos 1 cos cos 2 2121 a aa aa aa a a aa a a a = = = = zzzz y 变位齿轮：由于分度圆上的齿厚与齿槽宽已经发生变化， 两轮的分度圆不相切，满足 p=s1+e1=s1+s2 第9页/共25页 7.2.3 齿轮传动的类型与功用 一、标准齿轮传动)0,0;

7、0( 2121 = = = = xxxx 分度圆相切，1，= ；a=a ; r=r; y=0 优点：互换性好，设计制造简单 缺点：大小齿轮磨损不一，不能用于凑中心距，最小齿轮 受到限制，结构不能更紧凑。 性质： 齿数太少,会发生根切现象 y分度圆分离系数 第10页/共25页 1. 仿形法 1）刀具: 指状铣刀常用于加工大模数m20mm的齿 轮和人字齿轮。 盘形铣刀和指状铣刀 2）仿形法的缺点: 加工不连续，生产率低，不宜用于 大量生产。 铣刀的号数有限，造成加工出的齿轮齿 形有误差； 齿轮加工方法 第11页/共25页 （2）齿条型刀具(如齿条插刀 和齿轮滚刀等)。 2. 范成法(包络法或展成法

8、) 1）刀具: （1）齿轮刀具(如齿轮插刀) 第12页/共25页 （3）滚齿机 第13页/共25页 2）用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动 （1） 范成运动 （2） 切削运动 （3） 进给运动 （4） 让刀运动 3）范成法的优点 （1）同一刀具可以加工模 数和压力角相同齿数不同 的齿轮 （2）生产效率较高。 第14页/共25页 3. 根切现象及其后果 根切：用范成法加工齿轮时，刀 具的顶部切入了轮齿的根部，将齿 根的渐开线齿廓切去一部分的现象 。 根切的后果 降低齿轮传动的重合度。 降低轮齿的抗弯强度； 2. 产生根切的原因 用范成法切齿时，刀具的齿顶线 超过了啮合线与轮坯基圆的切

9、点 N1。 第15页/共25页 设法改变N1点的位置 N1点的位置与被切齿轮的基圆半径 rb的大小有关，rb愈小，则 点N1愈接近于节点P, 也就是说产生根切的可能性愈大。 N1点的位置与哪些参数有关？如 何改变？ 使刀具的齿顶线不超过啮合 线与轮坯基圆的切点N1，即使： 4. 根切问题的解决思路 PBPN 1 第16页/共25页 5. 渐开线标准齿轮不发生根切时的最少齿数 PBPN 1 a aa asin 2 sin 1 mz rPN= = =a asin/ *m hPB a = = a a 2 * sin 2 a h z aa 2 * min sin 2 a h z= = 第17页/共25页 6. 避免发生根切现象的方 法 1）减小齿顶高系数 ha* ha* Zmin ha* e 传动的平稳性和连续性 为了制造齿数 z 0 ） 齿数条件： x1+x2 0 （z1+z2）可以小于2 zmin x1 + x2 0 a a，y 0 第23页/共25页 必须成对设计、制造和使用，互换性差。 优点：可以减少尺寸。 可以改善齿轮的磨损情况。 弯曲强度和接触强度都相对地有所提高。 适当地选择变位系数可以凑配给定的中心距。 缺点： 重合度减少较多。 x1+x2 0 （z1+z2）必须大于