东北大学机械原理考研复试教案之7齿轮(2010版).ppt

1、第七章 齿轮机构及其设计,7.7 其他类型齿轮传动,7.6 渐开线直齿圆柱齿轮设计,7.5 渐开线齿轮的切制及变位原理,7.4 渐开线齿轮的啮合传动,7.3 渐开线直齿圆柱齿轮,主要内容,K,N,A,rb,O,渐开线方程,7.3 渐开线直齿圆柱齿轮,7.3.3 渐开线齿轮尺寸参数,pk任意圆齿距 pk=ek+sk,ra,rf,B,齿轮各部分的名称,ra齿顶圆半径,rf齿根圆半径,B齿宽,rk任意圆半径,uk任意圆齿槽宽,Sk任意圆齿厚,h=rarf全齿高,直齿圆柱齿轮的基本参数,压力角标准,分度圆,标准压力角,r,7.3.3.2 直齿圆柱齿轮的基本参数,模数标准,齿高及顶隙标准,h,标准直齿圆

2、柱齿轮的几何尺寸计算公式,按标准参数设计，且分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。,标准齿轮,标准齿条,内齿轮,ra,rf,r,7.4 渐开线齿轮的啮合传动,7.4.1 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律,渐开线,过渡曲线,o1,o2,P,N1,过两齿廓接触点的公法线N1N2是两基圆的内公切线-P为定点,K,N2,7.4.1 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律,传动比为定值,7.4.2 渐开线齿廓传动的特点,1. 啮合线为一条定直线，啮合角不变,2、正压力的方向和位置不变 传动的平稳性（动力学特点）,3、传动比与中心距无关,o1,o2,P,N1,K,N2,渐开线啮合的可分性（运动学特点）,4 齿

3、轮与齿条啮合传动,rb,P,N1,B2,K,B1,O1,1,vr,齿轮与齿条啮合的特点： 节圆就是分度圆，啮合角等于压力角。,齿条齿廓为直线 - 直边的刀具 渐开线齿轮制造的工艺学特性,7.4.4 渐开线齿轮的啮合传动,7.4.4.1 正确啮合条件,K,7.4.4.2 连续传动条件,B1K=pn,Pn=pb,啮合过程：,连续传动条件：,重合度,连续传动条件 - 重合度的计算公式：,式中,7.4.4.3 间隙条件,无侧隙条件:,顶隙条件:,标准齿轮：,7.5 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,齿轮轮齿的加工方法,仿形法,范成法,齿轮插刀,齿条插刀,齿轮滚刀,铣齿法,拉齿法,冲齿法,、,7.5.1

4、用标准齿条形刀具切制渐开线齿廓,标准齿条形刀具,切制原理,节圆,节线,节圆就是分度圆,m=m刀 被切齿轮的z取决于刀具与轮坯的相对运动 v/=OP= r =zm/2 被切齿轮的s取决于刀具与轮坯的相对位置,结 论,刀具的中线与分度圆相切s=u 标准齿轮 刀具的中线与分度圆相离或相割su或su 变位齿轮,7.5.2 齿轮切制中产生根切的原因 及避免根切的方法,根切范成法加工齿轮时， 刀具的顶部将齿廓根部的渐 开线切去一部分的现象。,2. 产生根切的原因如果刀 具的齿顶线超过了啮合线与 轮坯基圆的切点N1，则被切 齿轮的齿廓必将发生根切。,不根切的条件:,刀具的齿顶线不超过极限啮合点N1,标准齿轮

5、,标准齿轮不根切的最小齿数,最小变位系数的求法,变位齿轮,最小变位系数,7.6 渐开线直齿圆柱齿轮设计,7.6.1 变位齿轮的用途,标准齿轮的局限性： 齿数不能少于最少齿数zmin ； 不适用于中心距不等于标准中心距 的场合； 一对啮合齿轮中，小轮的强度较低。,标准齿轮与变位齿轮,刀具由轮坯中心远离时为正变位，x 0；加工出的齿轮为正变位齿轮。,刀具移近轮坯中心时为负变位，x 0；加工出的齿 轮称为负变位齿轮。,刀具中线与齿轮分度圆相切，x = 0 ；加工出的齿轮为标准齿轮。,一般情况下，采用变位齿轮传动：,变位齿轮与标准齿轮的异同,渐开线,x 0,x = 0,x 0,分度圆,基圆,不变量：,

6、变化量：,变位齿轮的用途,可提高轮齿的强度和承载能力（正变位齿轮） 配凑安装中心距（aa 正变位，aa 负变位） 可以避免根切（z 17，正变位） 改变齿面滑动状况（大齿轮负变位，小齿轮正变位）,7.6.2 齿轮传动的类型及应用,正传动 零传动 负传动,标准齿轮：标准安装（r=r, a=a, =）,变位齿轮：,根据x1+x2将齿轮传动分为三类：,正传动,因,零传动,3、可以改善小轮齿根部的磨损,负传动,7.6.3 变位齿轮尺寸参数计算,任意圆齿厚 无侧隙啮合方程式 齿轮各部分尺寸计算,7.6.3.1 任意圆齿厚,7.7 其他类型齿轮传动,7.7.1 平行轴斜齿圆柱齿轮,渐开面,渐开螺旋面,斜齿轮的齿面形成,斜齿轮的齿面形成,直齿：渐开面 斜齿：螺旋渐开面 1 任意端面上的截线为渐开线； 2 在基圆柱的切平面内其截线为直线； 3 大于基圆柱的圆柱面内其截线为螺旋线。,B,