机械设计基础课件齿轮机构H

机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H1．15“技术培训”指转让方在转让方工厂和合同工厂为合同产品的制造、检验、调试和操作以及为“合同设备”的安装、调试、操作和维护，对“合同工厂”人员所进行的培训。具体的培训内容和要求详见本合同附件四。机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H机械设计机械设计基础课件齿轮机构H7－1齿轮传动的特点和类型7－2渐开线齿廓7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸7－4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动7－1齿轮传动的特点和类型1.传动比恒定；2.适用圆周速度和功率范围广；3.效率高；4.结构紧凑，工作可靠且寿命长。5.制造安装精度高，成本高；6.不适宜传递远距离的运动。一.齿轮机构的特点

优缺点

应用最广的传动机构之一，用来传递空间任意两轴的运动和动力。§7－1齿轮机构特点和类型

1.传动比恒定；一.齿轮机构的特点优缺点应用直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮机构两轴不平行的二.齿轮机构的类型（平面齿轮机构）圆柱齿轮（空间齿轮机构）两轴平行的直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)外啮合传动二轮转向相反外齿轮内啮合传动二轮转向相同齿轮齿条传动转动移动内齿轮外齿轮齿条外齿轮rack直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)外啮合传动外齿轮内啮合传动齿斜齿圆柱齿轮机构

外啮合内啮合齿轮齿条斜齿圆柱齿轮机构

外啮合内啮合齿轮齿条人字齿轮传动

外啮合传动内啮合传动齿轮齿条传动人字齿轮传动

外啮合传动空间齿轮机构

圆锥齿轮传动二轴相交直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构空间齿轮机构

圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）

二轴交错交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）

二轴交错蜗杆蜗轮传动二轴交错，通常交90º蜗杆蜗轮传动二轴交错，通常交90º§7－2渐开线齿廓

一、渐开线的形成二、渐开线的性质三、渐开线齿廓的啮合特性§7－2渐开线齿廓

一、渐开线的形成一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线渐开线发生线基圆F向径压力角aKaKqKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点二、渐开线的特性1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,2)渐开线上任一点法线恒切于基圆,切点是渐开线上K点的曲率中心，KB为曲率半径;越接近基圆，曲率半径越小，反之越大3)渐开线上K点的法线(正压力的方向线),与该点的速度方向线所夹的锐角k称为渐开线在该点的压力角。BKBAO二、渐开线的特性1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过渐开线的性质(续)4)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，渐开线越平展（综合曲率半径越大）直线也是渐开线C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K5)基圆内无渐开线渐开线的性质(续)4)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，§7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸§7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸1.各部分名称和符号基圆db(rb):

产生渐开线的圆齿顶圆da(ra)：连接齿轮各齿顶的圆齿根圆

df(rf):齿槽底部连接的圆齿厚

si:在di圆周上,一个轮齿左右两侧齿廓间的弧线长齿槽宽

ei:在di圆周上,齿间的弧线长齿距

pi:

pi=si+ei分度圆d(r):设计齿轮的基准圆分度圆上，p=s+e齿顶高ha：齿根高hf：齿全高h=ha+hfOhhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpk1.各部分名称和符号基圆db(rb):分度2.基本参数齿数：z模数：md=zp

d=zp/令m=p/则d=zm压力角a：分度圆压力角的简称标准压力角：＝20º(人为规定)少数场合有14.5º、15º、22.5º、25º

Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfespBpbpnN基本参数2.基本参数齿数：z标准压力角：＝20º(人为规定)O不同模数齿轮尺寸比较（放大）模数m，是齿轮计算的基本参数，也为轮齿大小的标志人为地规定一些特定模数值,称标准模数如:1、1.25、1.5、2、2.5、3、¨¨m愈大，轮齿愈厚，抗弯能力愈大它是轮齿抗弯能力的重要标志

m=4z=16m=2z=16m=1z=16不同模数齿轮尺寸比较（放大）模数m，是齿轮计算的基本参数，压力角a同一齿廓的不同半径处，压力角不同分度圆：齿顶圆：基圆：rbOAriKBB1K1r1ii11轮齿上，基圆压力角等于零齿顶圆上压力角最大分度圆上压力角为标准值分度圆(定义):模数和压力角均为标准值的圆压力角a同一齿廓的不同半径处，压力角不同rbOAriKBB1标准系数ha=ha*mhf=（ha*+c*）m齿顶高系数ha*顶隙系数c*正常齿：m1mm:

ha*=1,c*=0.25

m<1mm:ha*=1,c*=0.35短齿：ha*=0.8，c*=0.3OhhfharrarbrfespBhahfc*md

标准齿轮：m,a,ha*，c*等于标准数值,s=e2.基本参数（续）标准齿轮参数:标准系数ha=ha*mOhhfharrarbrfespBh3.几何尺寸分度圆直径d:齿顶高ha：齿顶高系数ha*:齿根高hf：顶隙系数c*:齿全高h：齿顶圆直径da:齿根圆直径df:基圆直径db:齿距p：齿厚s与齿间e:基圆齿距ｐb：Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpb3.几何尺寸分度圆直径d:Ohhfharrarb齿间齿§7－4渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动§7－4渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动一对齿轮的啮合过程两基圆的内公切线：N1N2开始啮合时，主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触，逐渐下移脱离啮合时，主动轮齿顶与从动轮的齿根接触开始啮合点：从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2终止啮合点：主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1实际啮合线段：B1B2齿顶圆加大,B2、B1就趋近于N1、N2

齿廓实际工作段rb2O212N2O1rb1PN1ra1ra2B1B2一对齿轮的啮合过程两基圆的内公切线：N1N2齿廓实际工作rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’一、节点、节圆、啮合线和啮合角1、节点：PN1N2和O1O2的交点2、节圆：以轮心为圆心，过节点所作的圆rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’5、渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。3、啮合线：是指两齿轮啮合点的轨迹。4、啮合角：啮合线和两齿轮节圆的内公切线之间的夹角，在数值上恒等于节圆压力角，用a’表示。

渐开线齿轮传力性能好。rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’5、渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。3、啮合二、渐开线齿廓的啮合特性1、渐开线齿轮符合齿廓啮合基本定律，即能保证定传动比传动rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1二、渐开线齿廓的啮合特性1、渐开线齿轮符合齿廓啮合基本定律，O1O2PP'O1O2'rb1rb2rb2rb12、中心距变化不影响传动比-----可分性i12=——=——=——

w1w2O1PO2Prb1rb2i12'=——=——=——

w1w2'O1PO2'

Prb1rb2i12=i12'若中心距略有误差传动比不变O1O2PP'O1O2'rb1rb2rb2rb12、中心距变三、正确啮合条件

正确啮合条件：pb1=pb2正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等N2PN1r2rb2rb1r1O1O2pb三、正确啮合条件

正确啮合条件：pb1=pb2正确啮合条件：两轮法向齿距不等时两轮法向齿距不等时（pb1≠pb2），轮齿发生干涉，两轮不能正确啮合传动两轮法向齿距相等时（pb1=pb2），两轮能正确啮合传动pb1pb2两轮法向齿距不等时两轮法向齿距不等时（pb1≠pb2），四.连续传动条件连续传动:前一对轮齿尚未脱离啮合时,后一对轮齿就要及时进入啮合几何条件:

B1B2>pb

说明重合度:O1O212pbN2N1B2B1Ka2’ra2a1ra1’rb1rb2O1O2N2N1B1B2P连续传动条件:

>1

重合度愈大，表明同时参与啮合的轮齿对数愈多，传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷愈小四.连续传动条件连续传动:前一对轮齿尚未脱离啮合时,后一THANKSTHANKS机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H1．15“技术培训”指转让方在转让方工厂和合同工厂为合同产品的制造、检验、调试和操作以及为“合同设备”的安装、调试、操作和维护，对“合同工厂”人员所进行的培训。具体的培训内容和要求详见本合同附件四。机械设计基础课件齿轮机构H机械设计基础课件齿轮机构H机械设计机械设计基础课件齿轮机构H7－1齿轮传动的特点和类型7－2渐开线齿廓7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸7－4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动7－1齿轮传动的特点和类型1.传动比恒定；2.适用圆周速度和功率范围广；3.效率高；4.结构紧凑，工作可靠且寿命长。5.制造安装精度高，成本高；6.不适宜传递远距离的运动。一.齿轮机构的特点

优缺点

应用最广的传动机构之一，用来传递空间任意两轴的运动和动力。§7－1齿轮机构特点和类型

1.传动比恒定；一.齿轮机构的特点优缺点应用直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与齿条传动圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动齿轮机构两轴不平行的二.齿轮机构的类型（平面齿轮机构）圆柱齿轮（空间齿轮机构）两轴平行的直齿平行轴斜齿轮传动人字齿外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮与直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)外啮合传动二轮转向相反外齿轮内啮合传动二轮转向相同齿轮齿条传动转动移动内齿轮外齿轮齿条外齿轮rack直齿圆柱齿轮机构(二轴平行)外啮合传动外齿轮内啮合传动齿斜齿圆柱齿轮机构

外啮合内啮合齿轮齿条斜齿圆柱齿轮机构

外啮合内啮合齿轮齿条人字齿轮传动

外啮合传动内啮合传动齿轮齿条传动人字齿轮传动

外啮合传动空间齿轮机构

圆锥齿轮传动二轴相交直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构空间齿轮机构

圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮机构曲齿圆锥齿轮机构交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）

二轴交错交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）

二轴交错蜗杆蜗轮传动二轴交错，通常交90º蜗杆蜗轮传动二轴交错，通常交90º§7－2渐开线齿廓

一、渐开线的形成二、渐开线的性质三、渐开线齿廓的啮合特性§7－2渐开线齿廓

一、渐开线的形成一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹---该圆的渐开线该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线渐开线发生线基圆F向径压力角aKaKqKK基圆半径rbvKrKrb展角基圆一、渐开线的形成当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点二、渐开线的特性1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长,2)渐开线上任一点法线恒切于基圆,切点是渐开线上K点的曲率中心，KB为曲率半径;越接近基圆，曲率半径越小，反之越大3)渐开线上K点的法线(正压力的方向线),与该点的速度方向线所夹的锐角k称为渐开线在该点的压力角。BKBAO二、渐开线的特性1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过渐开线的性质(续)4)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，渐开线越平展（综合曲率半径越大）直线也是渐开线C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K5)基圆内无渐开线渐开线的性质(续)4)渐开线的形状决于基圆半径圆半径越大，§7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸§7－3渐开线标准齿轮各部分的名称和几何尺寸1.各部分名称和符号基圆db(rb):

产生渐开线的圆齿顶圆da(ra)：连接齿轮各齿顶的圆齿根圆

df(rf):齿槽底部连接的圆齿厚

si:在di圆周上,一个轮齿左右两侧齿廓间的弧线长齿槽宽

ei:在di圆周上,齿间的弧线长齿距

pi:

pi=si+ei分度圆d(r):设计齿轮的基准圆分度圆上，p=s+e齿顶高ha：齿根高hf：齿全高h=ha+hfOhhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpk1.各部分名称和符号基圆db(rb):分度2.基本参数齿数：z模数：md=zp

d=zp/令m=p/则d=zm压力角a：分度圆压力角的简称标准压力角：＝20º(人为规定)少数场合有14.5º、15º、22.5º、25º

Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfespBpbpnN基本参数2.基本参数齿数：z标准压力角：＝20º(人为规定)O不同模数齿轮尺寸比较（放大）模数m，是齿轮计算的基本参数，也为轮齿大小的标志人为地规定一些特定模数值,称标准模数如:1、1.25、1.5、2、2.5、3、¨¨m愈大，轮齿愈厚，抗弯能力愈大它是轮齿抗弯能力的重要标志

m=4z=16m=2z=16m=1z=16不同模数齿轮尺寸比较（放大）模数m，是齿轮计算的基本参数，压力角a同一齿廓的不同半径处，压力角不同分度圆：齿顶圆：基圆：rbOAriKBB1K1r1ii11轮齿上，基圆压力角等于零齿顶圆上压力角最大分度圆上压力角为标准值分度圆(定义):模数和压力角均为标准值的圆压力角a同一齿廓的不同半径处，压力角不同rbOAriKBB1标准系数ha=ha*mhf=（ha*+c*）m齿顶高系数ha*顶隙系数c*正常齿：m1mm:

ha*=1,c*=0.25

m<1mm:ha*=1,c*=0.35短齿：ha*=0.8，c*=0.3OhhfharrarbrfespBhahfc*md

标准齿轮：m,a,ha*，c*等于标准数值,s=e2.基本参数（续）标准齿轮参数:标准系数ha=ha*mOhhfharrarbrfespBh3.几何尺寸分度圆直径d:齿顶高ha：齿顶高系数ha*:齿根高hf：顶隙系数c*:齿全高h：齿顶圆直径da:齿根圆直径df:基圆直径db:齿距p：齿厚s与齿间e:基圆齿距ｐb：Ohhfharrarb齿间(齿槽)齿zrfsieiespBpb3.几何尺寸分度圆直径d:Ohhfharrarb齿间齿§7－4渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动§7－4渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动一对齿轮的啮合过程两基圆的内公切线：N1N2开始啮合时，主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触，逐渐下移脱离啮合时，主动轮齿顶与从动轮的齿根接触开始啮合点：从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2终止啮合点：主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1实际啮合线段：B1B2齿顶圆加大,B2、B1就趋近于N1、N2

齿廓实际工作段rb2O212N2O1rb1PN1ra1ra2B1B2一对齿轮的啮合过程两基圆的内公切线：N1N2齿廓实际工作rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’一、节点、节圆、啮合线和啮合角1、节点：PN1N2和O1O2的交点2、节圆：以轮心为圆心，过节点所作的圆rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’5、渐开线齿轮在传动过程中，啮合线和啮合角始终不变。3、啮合线：是指两齿轮啮合点的轨迹。4、啮合角：啮合线和两齿轮节圆的内公切线之间的夹角，在数值上恒等于节圆压力角，用a’表示。

渐开线齿轮传力性能好。rb2O212N2C２C１O1rb1KPK’N1tta’5