第8章 齒輪傳動機(jī)構(gòu)(簡化)

1、第第8 8章章 齒輪傳動機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)8-1 齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型8-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比的條件8-3 漸開線齒廓漸開線齒廓8-4 齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪8-5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動8-6 漸開線齒廓的根切變位漸開線齒廓的根切變位8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動8-8 錐齒輪傳動錐齒輪傳動* *8-9 蝸桿傳動的類型和特點(diǎn)蝸桿傳動的類型和特點(diǎn)8-10 輪系輪系8-1 齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（1）應(yīng)用實(shí)例q 例8-1 某航空發(fā)動機(jī)附件傳動系統(tǒng)q

2、例8-2 桑塔納轎車的主傳動系統(tǒng)（2）傳動特點(diǎn)齒輪傳動用來傳遞空間任意軸間的運(yùn)動及動力；傳遞功率范圍大；傳動比準(zhǔn)確；效率高、壽命長、安全可靠。加工精度和安裝精度較高，成本較高；優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：不適合遠(yuǎn)距離兩軸間的傳動2齒輪機(jī)構(gòu)的分類（1）平行軸間的傳動（2）相交軸間的傳動（3）交錯(cuò)軸間的傳動直齒輪傳動斜齒輪傳動人字齒輪傳動直齒圓錐齒輪傳動斜齒圓錐齒輪傳動曲線齒圓錐齒輪傳動交錯(cuò)軸斜齒輪傳動蝸桿傳動準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動外嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動齒條與齒輪傳動 點(diǎn)P 稱為兩輪的嚙合節(jié)點(diǎn)(簡稱節(jié)點(diǎn)）。 都與其連心線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。8-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速

3、比的條件齒廓嚙合的基本定律一對齒輪傳動是依靠它們的共軛齒廓來實(shí)現(xiàn)的。由瞬心概念知，兩輪的傳動比為此式表明：一對齒輪在任意位置時(shí)的傳動比，這個(gè)規(guī)律稱為齒廓嚙合基本定律。i12=12=O2PO1P 所謂共軛齒廓是滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓。一對齒廓連續(xù)接觸的基本要求 過接觸點(diǎn)所作的兩齒輪廓公法線必須與其連心線相交于一定點(diǎn)。1）實(shí)現(xiàn)定傳動比傳動時(shí)兩輪齒廓應(yīng)滿足的條件無論兩輪齒廓在何位置接觸，故必為圓形齒輪傳動。2）實(shí)現(xiàn)變傳動比傳動時(shí)對兩齒輪齒廓曲線的要求故必為非圓齒輪傳動。要求兩齒廓的節(jié)點(diǎn)按其傳動比的變化規(guī)律在其連心線上移動。漸開線齒廓、擺線齒廓、圓弧齒廓等8-3 漸開線齒廓漸開線齒廓 1漸開線

4、的形成及其特點(diǎn)（1）漸開線的形成（2）漸開線的特性1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；2）漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；3）漸開線愈靠近基圓的部分，曲率半徑愈?。?）漸開線的形狀取決于基圓的大??；基圓半徑-?5）基圓內(nèi)無漸開線。2漸開線的函數(shù)及漸開線方程式 在研究漸開線齒輪傳動時(shí)，常常需要用到漸開線的函數(shù)及漸開線數(shù)學(xué)方程式。 漸開線上的壓力角是變化的，隨rk增大而增大。（1）漸開線壓力角k=BOKk= arccos (rb/rk) （a）結(jié)論（2）漸開線函數(shù)tan k=BK/rb= AB/rb（= rb (k +k) / rb= k + k故 inv k = k= tan k

5、k （b）式中inv k稱為漸開線函數(shù) （即展角k），是壓力角k的函數(shù)。（3）漸開線的極坐標(biāo)方程式k = inv k = tan k krk = rb / cos k（c）上節(jié)課回顧上節(jié)課回顧t齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)t齒輪機(jī)構(gòu)的分類齒輪機(jī)構(gòu)的分類t齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律t共軛齒廓共軛齒廓 實(shí)現(xiàn)定傳動比條件實(shí)現(xiàn)定傳動比條件 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 節(jié)圓節(jié)圓 t漸開線齒廓的形成漸開線齒廓的形成t漸開線齒廓的特性漸開線齒廓的特性t1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；）發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長；t2）漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；）漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基

6、圓；t3）漸開線愈靠近基圓的部分，曲率半徑愈??；）漸開線愈靠近基圓的部分，曲率半徑愈??；t4）漸開線的形狀取決于基圓的大??；）漸開線的形狀取決于基圓的大小；t5）基圓內(nèi)無漸開線。）基圓內(nèi)無漸開線。t漸開線函數(shù)及方程式漸開線函數(shù)及方程式 即使兩齒輪的實(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距有偏差，也不會影響其傳動比的這一特性， 故在傳動過程中，其正壓力方向是始終不變的。3漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)（1）漸開線齒廓能保證定傳動比傳動（2）漸開線齒廓之間的正壓力方向不變因漸開線齒廓之間的正壓力方向沿其接觸點(diǎn)的公法線方向，即為嚙合線，且為一定直線N1N2。（3）漸開線齒廓傳動具有可分性一對漸開線齒輪傳動， 稱為漸開線齒輪傳

7、動的可分性。這對于齒輪的裝配和使用都是十分有利的。 結(jié)論 正是由于上述優(yōu)點(diǎn)，故漸開線齒輪傳動獲得十分廣泛應(yīng)用。 i12 = 1/2 = O2P/O1P = constPP1O1O2O2O1br1br2br2br2N1N1N2No8-4 齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒輪各部分名稱及漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪1齒輪各部分的名稱和符號齒頂圓ra，da齒根圓rf，df齒 厚任意圓齒厚 si分度圓齒厚 s齒槽寬任意圓齒槽寬ei分度圓齒槽寬 e齒 距任意圓齒距 pi= si+ ei分度圓齒距 p = s + e分度圓r，d齒頂，齒頂高h(yuǎn)a齒根，齒根高h(yuǎn)f齒全高h(yuǎn) = ha +hf基圓rb， dbpnrhahfhrb

8、Bppbsesieirfpira標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱外齒輪基圓齒距Pb、Pn 由于齒輪的分度圓直徑 d 可由其周長 zp 確定，即 d= zp/。為便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令 p/=m，m稱為齒輪的模數(shù)。2齒輪的基本參數(shù)齒數(shù) z 模數(shù) m，其單位為mm，且已標(biāo)準(zhǔn)化了（表8-1,標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表）它是決定齒輪大小的主要參數(shù)，d = mz。它是決定齒輪齒廓形狀的主要參數(shù)。齒頂高系數(shù) ha*，其標(biāo)準(zhǔn)值為 ha* = 1。頂隙系數(shù) c*，其標(biāo)準(zhǔn)值為 c* = 0.25。上述參數(shù)即為漸開線齒輪的五個(gè)基本參數(shù)。壓力角，即分度圓壓力角，并規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值為 = 20。3標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其幾何尺寸計(jì)算（1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪 是指 m

9、、ha*、 c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，且e=s的齒輪。（2）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計(jì)算 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的五個(gè)基本參數(shù)確定之后，其主要尺寸及齒廓形狀就完全確定。標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸計(jì)算 因此要兩輪能正確嚙合，應(yīng)使處于嚙合線上的多對輪齒 能同時(shí)進(jìn)入嚙合。8-5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 1齒輪正確嚙合的條件 一對漸開線齒輪在傳動時(shí)，它們的齒廓嚙合點(diǎn)都應(yīng)位于其嚙合線上。即應(yīng)滿足兩齒輪的法向齒距相等。1122K KK K2222222bK KN KN KN iN jijp 22222222coscosbbddpmzz11111cosbK Kpm 因此要兩輪能正確嚙合，應(yīng)使處于嚙合線上的

10、多對輪齒 能同時(shí)進(jìn)入嚙合。 一對漸開線齒輪在傳動時(shí)，它們的齒廓嚙合點(diǎn)都應(yīng)位于其嚙合線上。即應(yīng)滿足兩齒輪的法向齒距相等，即 m1cos1= m2cos2故 m1 = m2 = m 1 = 2 = 結(jié)論 一對漸開線齒輪正確嚙合的條件是兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。 結(jié)論 當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，既能保證兩輪頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值，又能保證齒側(cè)間隙為零，2中心距及嚙合角（1）中心距1）在確定傳動中心距時(shí)應(yīng)滿足的要求： 保證兩輪的齒側(cè)間隙為零，即 c= 0。 保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值，即 c = c*m2）標(biāo)準(zhǔn)中心距 aa = r1+r2 = m (z1+z2)/2 即 c = c*m, c= 0。當(dāng)兩輪

11、實(shí)際中心距 a與標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 不同時(shí)，則：若 aa 時(shí)，r1r1，r2r2；c0，cc*m；。若 aa 時(shí)，兩輪將無法安裝。（2）嚙合角漸開線齒輪傳動的嚙合角就等于其節(jié)圓壓力角。當(dāng)兩輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，則實(shí)際中心距 a= a； 故齒輪連續(xù)傳動的條件為 為了兩輪能夠連續(xù)傳動，必須保證在前一對輪齒尚未能脫離嚙合時(shí)，后一對輪齒就要及時(shí)進(jìn)入嚙合。則實(shí)際嚙合線段B1B2應(yīng)大于或至少等于齒輪的法向齒距 pb，即B1B2 pb。3一對輪齒的嚙合過程及連續(xù)傳動條件（1）一對輪齒的嚙合過程實(shí)際嚙合線段B1B2理論嚙合線段N1N2（2）連續(xù)傳動條件通常把 B1B2與 pb的比值稱為齒輪的重合度， = B1B2

12、 /pb 1 (2)式中為許用重合度， 常用推薦值：一般制造業(yè) =1.4；汽車、拖拉機(jī) =1.11.2；金屬切削機(jī)床 =1.3；（3）重合度的意義而實(shí)際工程上，則要求 故這對于提高齒輪傳動平穩(wěn)性，提高承載能力都有重要意義。 代表同時(shí)參與嚙合的輪齒對數(shù)的平均值。增大重合度，同時(shí)參與嚙合的輪齒對數(shù)增加， 用來衡量齒輪連續(xù)傳動的條件；8-6 漸開線齒廓的根切與變位漸開線齒廓的根切與變位8.6.1 齒輪加工的基本原理 常用方法：常用方法： 仿形法（成形法） 范成法 一、仿形法（成形法）一、仿形法（成形法）加工原理：加工原理：成形法是用漸開線齒形的成形銑刀直接切出齒形。 切齒方法簡單，不需要專用機(jī)床，但

13、生產(chǎn)率低，精度差，存在齒形誤差，僅適用于單件生產(chǎn)及精度要求不高的齒輪加工。二、范成法二、范成法 加工原理：加工原理： 利用一對齒輪相互嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來切齒的。 常用刀具：常用刀具： 齒輪插刀、齒條插刀、齒輪滾刀。齒輪插刀 齒輪插刀切削運(yùn)動齒條插刀 齒條插刀切削運(yùn)動插刀實(shí)物模型齒輪滾刀齒輪滾刀 齒輪滾刀的切削運(yùn)動8.6.2 8.6.2 輪齒的根切現(xiàn)象輪齒的根切現(xiàn)象 一一、定義：定義： 用范成法加工漸開線齒輪過程中，有時(shí)刀具齒頂會把被加工齒輪根部的漸開線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。 根切將削弱齒根強(qiáng)度，降低傳根切將削弱齒根強(qiáng)度，降低傳動重合度，影響傳動質(zhì)量，應(yīng)盡動重合度，影

14、響傳動質(zhì)量，應(yīng)盡量避免。量避免。產(chǎn)生根切的根本原因是刀具的齒頂線產(chǎn)生根切的根本原因是刀具的齒頂線(圓圓)超過了極限嚙超過了極限嚙合點(diǎn)合點(diǎn)N1。 齒頂線 根切產(chǎn)生的原因根切產(chǎn)生的原因brrarC1N1NKIIIIIIsOvrNN不根切的最少齒數(shù)不根切的最少齒數(shù) 不根切最少齒數(shù)*aminh =1 =20 Z=17zmin= 2ha* / sin2根切的后果1、嚙合失真；2、齒根強(qiáng)度變化；3、齒根處產(chǎn)生應(yīng)力集中。t8-1 齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型齒輪機(jī)構(gòu)的基本類型t8-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比的條件t8-3 漸開線齒廓漸開線齒廓t 漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)定傳動比傳動、正

15、壓力方向不變、具有可分性定傳動比傳動、正壓力方向不變、具有可分性t齒輪各部分的名稱和符號齒輪各部分的名稱和符號節(jié)圓、基圓、分度圓、齒頂圓、齒根圓、齒厚、齒槽寬、節(jié)圓、基圓、分度圓、齒頂圓、齒根圓、齒厚、齒槽寬、齒距、齒頂、齒根等齒距、齒頂、齒根等t齒輪的基本參數(shù)齒輪的基本參數(shù)齒數(shù)齒數(shù)z、模數(shù)、模數(shù)m、壓力角、壓力角、齒頂高系數(shù)、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)、頂隙系數(shù)c*t標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其尺寸計(jì)算t漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件模數(shù)和分度圓壓力角分別相等模數(shù)和分度圓壓力角分別相等t中心距應(yīng)滿足的要求中心距應(yīng)滿足的要求保證兩輪的齒側(cè)間隙為零保證兩輪的

16、齒側(cè)間隙為零 保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值t標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距aa = r1+r2 = m (z1+z2)/2t嚙合角嚙合角t實(shí)際中心距實(shí)際中心距at漸開線直齒圓柱齒輪連續(xù)傳動的條件漸開線直齒圓柱齒輪連續(xù)傳動的條件重合度重合度 1 t齒輪加工的基本原理齒輪加工的基本原理仿形法仿形法 范成法（齒輪插刀、齒條插刀、齒輪滾刀）范成法（齒輪插刀、齒條插刀、齒輪滾刀）t齒輪的根切現(xiàn)象（原因、后果、不根切的最少齒數(shù)）齒輪的根切現(xiàn)象（原因、后果、不根切的最少齒數(shù)）若 aa 時(shí)，r1r1，r2r2；c0，cc*m；。若 aa 時(shí)，兩輪將無法安裝。避免根切的方法 1、設(shè)計(jì)齒輪的齒數(shù)大于不根切的

17、最小齒數(shù)17； 2、設(shè)計(jì)成變位齒輪。標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪被加工齒輪被加工齒輪齒條刀具齒條刀具8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念 齒數(shù)必須大于或等于最小齒數(shù)zmin，否則會根切； 實(shí)際中心距a必須等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a。當(dāng)aa時(shí)，會出現(xiàn)大的齒側(cè)隙，重合度也減??；當(dāng)aa時(shí)，無法安裝。 相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒，小齒輪齒根厚度小于大齒輪齒根厚度，抗彎曲能力有明顯差別。8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念正變位齒輪正變位齒輪 與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，正變位齒輪的齒根厚度齒根厚度及齒齒頂高頂高增大，輪齒的抗彎能力輪齒的抗彎能力提高。但正變位齒輪的齒頂厚度減小，因此，變位量不宜過大。被加工齒輪被加

18、工齒輪齒條刀具齒條刀具0 xmxx 變位量；變位系數(shù)；正變位：；刀具偏移方向刀具偏移方向8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念負(fù)變位齒輪負(fù)變位齒輪 與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，負(fù)變位齒輪的齒根厚度齒根厚度和齒頂齒頂高高減小，輪齒的抗彎能力輪齒的抗彎能力降低。通常只有在特殊的場合使用負(fù)變位齒輪，比如配湊中心距。被加工齒輪被加工齒輪齒條刀具齒條刀具 0 xmxx 變位量；變位系數(shù)；負(fù)變位：；刀具偏移方向刀具偏移方向8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念三組齒輪對比三組齒輪對比8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念 同一條齒條加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪，具同一條齒條加工的

19、標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪，具有相同的模數(shù)、齒數(shù)和壓力角，并且分度圓及基有相同的模數(shù)、齒數(shù)和壓力角，并且分度圓及基圓尺寸仍相同。圓尺寸仍相同。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)變位齒輪的優(yōu)點(diǎn) （1）可以避免根切； （2）可以提高齒輪輪齒的抗彎曲強(qiáng)度； （3）可以配湊中心距。8.6.3 8.6.3 變位齒輪的概念變位齒輪的概念8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動1斜齒圓柱齒輪的嚙合特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)、沖擊和噪聲小、結(jié)構(gòu)緊湊缺點(diǎn)： 有軸向力8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪的輪齒和齒輪軸線不平行，輪齒嚙合時(shí)齒面間的接觸線是傾斜的，接觸線的長度先由短變長，再由長變短，即輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合，再逐漸退出嚙合的

20、。2斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算（1）斜齒輪的基本參數(shù) 1）螺旋角斜齒輪齒面與分度圓柱面的交線為螺旋線。螺旋線的切線與齒輪軸線之間所夾的銳角稱為螺旋角，用表示。8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動螺旋角有左右旋之分。判斷左右旋方法：將齒輪軸線豎直放置，斜線條左面高就是左旋，反之就是右旋。 2）法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mtpn = pt cos即 mn= mt cos故 mn = mt cos8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動把斜齒輪的分度圓柱展開成一個(gè)長方形，如右圖。對于斜齒輪，垂直于齒輪軸線的平面稱為端面，端面上的齒距、模數(shù)和壓力角為pt、mt、t垂直于輪齒螺旋線的平面稱為法面，端

21、面上的齒距、模數(shù)和壓力角為pn、mn、n國標(biāo)規(guī)定，斜齒輪的法面參數(shù)（模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)）為標(biāo)準(zhǔn)值。 （2）斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算 一對斜齒輪傳動在端面上相當(dāng)于一對直齒輪傳動，故斜齒輪的幾何尺寸可以參照直齒輪的幾何尺寸計(jì)算公式，按其端面參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動 它們的螺旋角還必須相匹配，以保證兩輪在嚙合處的齒廓螺旋角相切。即 的正確嚙合的條件，除兩個(gè)齒輪的模數(shù)及壓力角應(yīng)分別相等外，3斜齒輪傳動正確嚙合條件一對斜齒輪1）1= 2（外嚙合旋向相反，內(nèi)嚙合旋向相同）2）mn1=mn2，n1= n2 或 mt1=mt2，t1= t28-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜

22、齒圓柱齒輪傳動該當(dāng)量齒輪的參數(shù)m、 、ha* 及 c*分別和斜齒輪的法面參數(shù) mn、 n 、han* 及 cn*相等。4斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)（1）斜齒輪的當(dāng)量齒輪， 是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。8-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動（2）斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)=a2/b=d/(2cos2)dv=2=mzvzv=2/m= 2d/(2mncos2) = d/(mncos2) = mnz/(mncos2)*cos) = z/cos38-7 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動 一般 = 90。8-8 錐齒輪傳動錐齒輪傳動* *1圓錐齒輪傳動及其類型（1）圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動是用來傳遞兩相交軸

23、之間的運(yùn)動和動力的， 即大端的模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值， 通常取圓錐齒輪大端的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，其壓力角為20。（2）圓錐齒輪傳動的類型直齒圓錐齒輪傳動斜齒圓錐齒輪傳動曲齒圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動2直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) （1）圓錐齒輪和冠輪的嚙合傳動在其背錐展開后，相當(dāng)于漸開線齒輪與齒條的嚙合傳動。 （2）圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪是由圓錐齒輪的大端面模數(shù)和壓力角 及 zv所確定的直齒輪。 引入當(dāng)量齒輪的概念, 使圓錐齒輪傳動的研究大為簡化。3圓錐齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 （表9）（3）圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zv = z/cos 當(dāng)其反行程不自鎖時(shí)可用作增速運(yùn)動。 蝸桿傳動是用來傳遞空間交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動

24、和動力，一般=90。，8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型1蝸桿傳動的特點(diǎn)且作減速傳動。1蝸桿蝸輪21）傳動平穩(wěn)，振動、沖擊和噪聲均很小。 2）能以單級傳動獲得較大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊湊。一般情況下，動力傳動： i121080 功率很小時(shí)：傳動比可為1000。蝸桿傳動的主要特點(diǎn)：動畫 3）輪齒間的相對滑動速度大，傳動效率低，需用減摩耐摩 的材料制造蝸輪，成本高； 4）在很多情況下，機(jī)構(gòu)反行程具有自鎖性。8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型 其正確嚙合條件為2蝸桿蝸輪正確嚙合的條件蝸桿蝸輪在其中間平面內(nèi)，相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合傳動。1） 蝸桿軸面模數(shù)ma1 =蝸輪端面模數(shù) m

25、t2 = m ；2） 蝸桿軸面壓力角a1 = 蝸輪端面壓力角t2 = ；3) 蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角 = 蝸輪分度圓柱上的螺旋角，且旋向相同。8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型3蝸桿傳動的主要參數(shù)幾何尺寸計(jì)算（1）齒數(shù)蝸桿的齒數(shù)或頭數(shù)z1，一般 z1=110, 推薦 z1=1、2、4、6。蝸輪的齒數(shù) z2 ，z2= z1i12， 推薦 z2=29 70（動力傳動）。（2）模數(shù) m蝸桿模數(shù)系列與齒輪模數(shù)系列有所不同。表8-6 蝸桿模數(shù)m值8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型頭數(shù)影響傳動比、效率、加工等。頭數(shù)越小，傳動比越大，效率越低，越容易加工；反之，相反。蝸輪齒數(shù)越小

26、，越容易發(fā)生根切；越大，則結(jié)構(gòu)尺寸越大。（3）壓力角 標(biāo)準(zhǔn)值=20。 動力傳動=25。； 分度傳動=35?；?2。（4）導(dǎo)程角 1 tan1 =l /(d1) = z1 px1/ (d1) = m z1 / d1當(dāng)1 取較大值時(shí)，傳動效率可得以提高；當(dāng)11時(shí)，機(jī)構(gòu)將具有自鎖性。8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型 為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定將分度圓直徑標(biāo)準(zhǔn)化，且與其模數(shù)相匹配。（5）分度圓直徑 在用蝸輪滾刀切制蝸輪時(shí)，滾刀的分度圓直徑必須與工作蝸桿的分度圓直徑相同。 蝸桿分度圓直徑及其模數(shù)的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列 蝸桿直徑系數(shù) q=d1/m （6）標(biāo)準(zhǔn)中心距a = r1 + r2

27、=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2)8-9 蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型蝸桿傳動的特點(diǎn)及類型8-10 輪系輪系1應(yīng)用例 導(dǎo)彈發(fā)射快速反應(yīng)裝置（動畫）例 汽車后輪中的傳動機(jī)構(gòu)（動畫）例 換向機(jī)構(gòu)（動畫）2分類（1）定軸輪系（普通輪系）（2）周轉(zhuǎn)輪系 即由行星輪、行星架及太陽輪組成，其中輸入與輸出運(yùn)動構(gòu)件稱為基本構(gòu)件。其類型有：t變位齒輪變位齒輪t變位系數(shù)變位系數(shù)x 正變位齒輪正變位齒輪 負(fù)變位齒輪負(fù)變位齒輪 變位齒輪的基圓變位齒輪的基圓和分度圓和分度圓 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)t 斜齒輪的嚙合特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)斜齒輪的嚙合特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)t斜齒輪的基本參數(shù)及計(jì)算斜齒輪的基本參數(shù)及計(jì)算t螺旋角（左右旋判斷）螺旋角（左右旋判

28、斷） 法面和端面上的齒距、模數(shù)、法面和端面上的齒距、模數(shù)、壓力角壓力角 中心矩中心矩t斜齒輪的正確嚙合條件t1= 2（外嚙合旋向相反，內(nèi)嚙合旋向相同） mn1=mn2，n1= n2 或 mt1=mt2，t1= t2t斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)t斜齒輪避免根切的最小齒數(shù)t蝸桿傳動的特點(diǎn)t蝸桿蝸輪傳動正確嚙合條件 蝸桿軸面模數(shù)ma1 =蝸輪端面模數(shù) mt2 = m ； 蝸桿軸面壓力角a1 = 蝸輪端面壓力角t2 = ； 蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角 = 蝸輪分度圓柱上的螺 旋角，且旋向相同。t蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算t齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、導(dǎo)程角、分度圓直徑（蝸桿直徑系數(shù)）、標(biāo)準(zhǔn)中心距t輪系t定軸

29、輪系、周轉(zhuǎn)輪系（差動輪系、行星輪系） 按自由度數(shù)目分差動輪系（F2）行星輪系（F1）（3）復(fù)合輪系8-10 輪系輪系周轉(zhuǎn)輪系n=4 PL=4 PH=3F=1n=2 PL=2 PH=1 F=1行星輪系行星輪系n=5 PL=5 PH=3 F=2n=3 PL=3 PH=1 F=2差動輪系差動輪系(1)實(shí)現(xiàn)分路傳動(2)實(shí)現(xiàn)大傳動比(3)實(shí)現(xiàn)變速傳動(4)實(shí)現(xiàn)換向傳動某航空傳動機(jī)構(gòu)附件的傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傳動比i10齒輪傳動車床走刀絲桿的三星輪換向機(jī)構(gòu)(5)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動合成與分解(6)實(shí)現(xiàn)大功率傳動定軸輪系行星輪系3輪系的功用8-10 輪系輪系4齒輪的表示8-10 輪系輪系8-10 輪系輪系8-10 輪系輪系8

30、-10 輪系輪系 等于組成該輪系的各對嚙合齒輪傳動比的連乘積；8.10.2 定軸輪系的傳動比計(jì)算定軸輪系的傳動比計(jì)算 所謂輪系的傳動比，是指輪系中首、末兩構(gòu)件的角速度之比。 輪系的傳動比包括傳動比的大小和首末兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系兩方面內(nèi)容。1傳動比大小的計(jì)算 定軸輪系的傳動比定軸輪系的傳動比 所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有主動輪齒數(shù)的連乘積 也等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的連乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之比，即8-10 輪系輪系 一般用標(biāo)注箭頭的方法來確定。2首、末輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定定軸輪系的首、末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系， 是輪系中不影響輪系的傳動比的大小，而僅起中間過渡和改變從動輪轉(zhuǎn)向作用的齒輪。過輪或中

31、介輪8-10 輪系輪系 已知Z1=16 ,Z2=32, Z2=20, Z3=40,Z3=2(右)，Z4=40,若n1=800r/min, 求蝸輪的轉(zhuǎn)速n4及各輪的轉(zhuǎn)向。右右38022016404032321432ZZZZZZimin108080014rinn方向方向: 畫箭頭蝸輪轉(zhuǎn)向蝸輪轉(zhuǎn)向: 左右手定則判2.求輪系傳動比求輪系傳動比: 大小大小:蝸桿相對蝸輪的運(yùn)動方向蝸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動解解: 1.蝸桿傳動蝸桿傳動: 旋向旋向例:1例2: 求求i15和提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)動方向和提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)動方向解解:8 .5771811520524030504321543215ZZZZZZZZi先來觀察和比

32、較一下周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系。 可見，周轉(zhuǎn)輪系的傳動比就不能直接按定軸輪系傳動比的求法來計(jì)算。8.10.3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計(jì)算8-10 輪系輪系 設(shè)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速=nH, 給整個(gè)輪系加上繞軸線OH的nH的公共轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)臂靜止轉(zhuǎn)化輪系(假想的定軸輪系)(各構(gòu)件相對運(yùn)動不變) 機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法(轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu))8-10 輪系輪系GHGKHKHi在轉(zhuǎn)化輪系中由G至K各從動輪齒數(shù)的乘積在轉(zhuǎn)化輪系中由G至K各主動輪齒數(shù)的乘積式中“”號應(yīng)根據(jù)其轉(zhuǎn)化輪系中m、n兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系來確定。而G、K、H均為代數(shù)值，在使用時(shí)要帶有相應(yīng)的“”號。 因此，周轉(zhuǎn)輪系的傳動比就可以根據(jù)其轉(zhuǎn)化輪系的傳動比計(jì)算出的

33、G、K、H大小來求得。轉(zhuǎn)化輪系中 G 輪和 K 輪之間的傳動比：GHKH8-10 輪系輪系注意注意: 1.iGK H , 有“” “”號，表示轉(zhuǎn)化輪系中齒輪G、K之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系，不是實(shí)際轉(zhuǎn)向關(guān)系2.iGKHiGK , iGKiKG , iGKHiKGH3.轉(zhuǎn)化輪系中轉(zhuǎn)向按定軸輪系中轉(zhuǎn)向方法判斷4.式(8-31)只適于G、K輪與轉(zhuǎn)臂軸線平行時(shí)，絕不能將其用于軸線不平行的兩軸之間HHGHGKKi在轉(zhuǎn)化輪系中由G至K各從動輪齒數(shù)的乘積在轉(zhuǎn)化輪系中由G至K各主動輪齒數(shù)的乘積GHKH8-10 輪系輪系例例3:求nH與n1的關(guān)系13Hin1= nH(1+ z3/ z1) n3 z3/z1差動輪系233121zzzzzz 13HHnn13HHnnnn3131HHznnnnz 8-10 輪系輪系例例4:求nH與n1的關(guān)系311133HHHHHnnninnnn3=0n1= nH(1+ z3/ z1)行星輪系233121zzzzzz 8-10 輪系輪系行星輪系和差動輪系中nH與n1關(guān)系的比較HHHHHnnnnnni313113n1= nH(1+ z3/ z1) n3 z3/z1n3=0n1= nH(1+ z3/ z1)差動輪系行星輪系233121zzzzzz 8-10 輪系輪系例例5：已知齒數(shù)Z1=15 , Z2