機(jī)械原理4齒輪機(jī)構(gòu)

優(yōu)點：①傳動比準(zhǔn)確、傳動平穩(wěn)。②圓周速度大，高達(dá)200m/s。③傳動功率范圍大，從幾瓦到幾萬千瓦。④效率高(→0.99)、使用壽命長、工作安全可靠。⑤可實現(xiàn)平行軸、相交軸和交錯軸之間的傳動。缺點：要求較高的制造和安裝精度，加工成本高、不適宜遠(yuǎn)距離傳動。一、特點第四章齒輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述外嚙合直齒斜齒人字齒平面齒輪圓柱齒輪空間齒輪圓錐齒輪兩軸相交兩軸交錯蝸輪蝸桿交錯軸斜齒輪齒輪傳動二、類型內(nèi)嚙合齒輪齒條一、對齒輪傳動的要求：1）傳動平穩(wěn)傳動比恒定；(本章內(nèi)容)2）有足夠的強(qiáng)度。(機(jī)械設(shè)計課程內(nèi)容)第二節(jié)齒廓嚙合基本定律及齒廓曲線3）良好的傳力性能。(本章內(nèi)容)二、齒廓嚙合基本定律C1＝C2定比傳動的條件：aC1C2不同時刻的C點必須為一個定點。nnO22O11KC②共軛齒廓：滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓。aO11O22KnnC定律：欲實現(xiàn)定比傳動，過任一嚙合點所作齒廓公法線與連心線必須交于定點。①節(jié)點，●術(shù)語節(jié)圓；漸開線擺線圓弧拋物線rb基圓發(fā)生線漸開線三、漸開線的形成及性質(zhì)1.漸開線的形成dhBArbOrKK2）漸開線上任意點的法線切于基圓；B點為曲率中心，1）

KB=AB；2.漸開線的性質(zhì)BK為曲率半徑，3）離基圓越遠(yuǎn)的漸開線，曲率半徑越大。b=0。5）基圓基圓內(nèi)無漸開線。當(dāng)rb→∞，變成直線。4）漸開線形狀取決于基圓。NArbOrKKKK●離中心越遠(yuǎn)，壓力角越大。受力方向與受力點速度方向之間所夾銳角。kF四、壓力角rb＝rk

cosk●b＝0。五、漸開線方程BArbOK極坐標(biāo)參數(shù)方程，極軸為OA，參數(shù)為kkrkN1N2六、漸開線齒廓嚙合特性

2O2rb2O11rb11.能實現(xiàn)定比傳動N1N22O2rb21rb1CN1N2為唯一公法線，1.能實現(xiàn)定比傳動與連心線交于定點Ｃ。O1六、漸開線齒廓嚙合特性N1N22O2rb2O11CO2（1）定比傳動性質(zhì)不變；（2）傳動比大小不變。rb1兩個含義：2.中心距變化不影響傳動比六、漸開線齒廓嚙合特性N1N22O2rb21rb13.嚙合線/嚙合角恒定嚙合線：嚙合點的軌跡。嚙合線為恒定的直線。六、漸開線齒廓嚙合特性N1N2為理論嚙合線。嚙合角恒等于節(jié)圓壓力角，恒定不變。嚙合角:嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角。N1N22O2rb21rb1C六、漸開線齒廓嚙合特性第三節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算Orarf一、外齒輪齒頂圓：da、ra齒根圓：df、rf（一）名稱Orarf齒厚：sk齒槽寬：ek齒距：pkskekpkpk=sk+ekrKrbAOANKK法向齒距Pn：Pn＝PbOrarf分度圓：規(guī)定的計算基準(zhǔn)圓。表示符號：d、r、s、e，p=s+e，分度圓的特征：（1）s=e（2）具有標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)（3）具有標(biāo)準(zhǔn)的壓力角，

=20or模數(shù)m的說明：（3）代表承載能力。（2）具有長度量綱；mm（1）使d具有圓整值；m=4z=16m=2z=16m=1z=16（4）具有標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表（GB1357－87）

0.10.120.150.20.250.50.40.50.60.8第一系列11.251.522.5345681012162025324050

0.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)第二系列4.55.5(6.5)79(11)14182228(30)3645Orarfrhahfh齒頂高：ha齒根高：hf齒全高：hh=ha+hf（二）幾何尺寸計算ha=ha*mhf=(ha*

+c*)mha*為齒頂高系數(shù)c*為頂隙系數(shù)Orarfrh=ha+hf=(2ha*+c*)mda=d+2hadf=d-2hf=(z+2ha*)m=(z-2ha*-2c*)mOrarfrd=mz=mzcosdb=dcos標(biāo)準(zhǔn)齒輪：m、、ha*、c*取標(biāo)準(zhǔn)值，且e=s的齒輪。Orarfr（三）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的5個基本參數(shù)：（1）模數(shù)m，取標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂隙系數(shù)c*，取標(biāo)準(zhǔn)值，c*=0.25或0.3（3）齒頂高系數(shù)ha*，取標(biāo)準(zhǔn)值，ha*=1或0.8（2）壓力角，取標(biāo)準(zhǔn)值，=20（5）齒數(shù)z總結(jié)：會計算5個圓直徑和1個中心距：（1）分度圓：d=mz（2）頂圓直徑:da=d+2ha=(z+2ha*)m（3）根圓直徑:df=d-2hf

=(z-2ha*-2c*)m（4）基圓直徑：db=dcos=mzcos（5）節(jié)圓直徑：d′=d（6）標(biāo)準(zhǔn)中心距：一、正確嚙合條件第四節(jié)漸開線齒輪嚙合傳動嚙合過程B2B1正確嚙合要求：pn1＝pn2正確嚙合要求：pn1＝pn2pb1

=pb2正確嚙合條件：m1＝m2，1＝2（重要結(jié)論）二、齒輪傳動的中心距和嚙合角1.無齒側(cè)間隙嚙合及標(biāo)準(zhǔn)安裝(1)無齒側(cè)間隙嚙合條件1.無齒側(cè)間隙嚙合及標(biāo)準(zhǔn)安裝(1)無齒側(cè)間隙嚙合條件(2)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝：標(biāo)準(zhǔn)齒輪的無齒側(cè)間隙安裝。標(biāo)準(zhǔn)中心距：標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距。a二、齒輪傳動的中心距和嚙合角1.無齒側(cè)間隙嚙合及標(biāo)準(zhǔn)安裝(1)無齒側(cè)間隙嚙合條件(2)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝：標(biāo)準(zhǔn)齒輪的無齒側(cè)間隙安裝。標(biāo)準(zhǔn)中心距：標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距。a二、齒輪傳動的中心距和嚙合角2.非標(biāo)準(zhǔn)安裝N1N22O2rb21rb1Ca三、連續(xù)傳動條件嚙合過程B2B1N1N2:理論嚙合線B1B2:實際嚙合線B2B1連續(xù)傳動要求：嚙合過程N1N2:理論嚙合線B1B2:實際嚙合線三、連續(xù)傳動條件－重合度。一般要求：

[],[]=1.1~1.4。嚙合過程N1N2:理論嚙合線B1B2:實際嚙合線三、連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動要求：中線補(bǔ)充：齒輪齒條傳動分度線CN1即使有間隙安裝，齒輪節(jié)圓也與分度圓重合。第六節(jié)輪齒的切削加工與變位原理一、輪齒的切削加工鑄造法熱軋法沖壓法模鍛法粉末冶金法切制法仿形法范成法1）盤銑刀1.仿形法銑齒2）指狀銑刀齒條插刀齒輪插刀齒輪滾刀2.范成法（1）插齒（2）滾齒分度圓基圓（一）根切現(xiàn)象：輪齒漸開線部分被切掉的現(xiàn)象。二、根切現(xiàn)象與變位根切原因：刀具齒頂線超過了嚙合極限點N1。中線分度線CN1（一）根切現(xiàn)象：輪齒漸開線部分被切掉的現(xiàn)象。二、根切現(xiàn)象與變位根切的后果：②使重合度下降。①削弱抗彎強(qiáng)度；根切原因：刀具齒頂線超過了嚙合極限點N1。（一）根切現(xiàn)象：輪齒漸開線部分被切掉的現(xiàn)象。二、根切現(xiàn)象與變位CN1mz/2(mzcos)/2mzcos2/2ha*m（二）最少齒數(shù):mz/2-mzcos2/2ha*mz2ha*/sin2zmin=17O（三）防止根切的措施及變位修正中線CN11.加工正常齒輪：中線與分度圓相切。分度線N12.加工變位齒輪：中線與分度圓不相切。N1中線變位量：xmN1加工變位齒輪：中線與分度圓不相切。N1xmxmtan第六七節(jié)變位齒輪一、變位齒輪分度圓齒厚：結(jié)論：小齒輪采用正變位后，增大齒厚，提高強(qiáng)度，達(dá)到大小齒輪等強(qiáng)度。二、變位齒輪傳動：1）嚙合角：2）中心距：結(jié)論：變位齒輪傳動可得到任意中心距。三、變位齒輪傳動類型1.零傳動（x1+x2=0；a=a；=）：●標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動：x1=x2=0●高度變位齒輪傳動：x1=-x20缺點：(1)小齒輪抗彎強(qiáng)度低；(2)齒數(shù)受限；(3)不易得到任意中心距?？朔?biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的(1)(2)兩項缺點。2.正傳動（x1+x20；aa；）：克服標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的所有缺點。3.負(fù)傳動（x1+x20；aa；）：擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的(1)(2)兩項缺點。不采用。角度變位第八節(jié)斜齒圓柱輪機(jī)構(gòu)一、漸開線斜齒圓柱輪齒廓曲面的形成直齒輪的共軛齒廓曲面特點：輪齒嚙合時全進(jìn)全出，振動較大。b特點：輪齒嚙合時漸進(jìn)漸出，傳動平穩(wěn)。1.螺旋角指分度圓的螺旋角，8-25；二、斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算（一）參數(shù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：法面參數(shù)（已知或給定）幾何尺寸計算用的參數(shù)：端面參數(shù)（未知）解決辦法：通過螺旋角將法面參數(shù)換算成端面參數(shù)；將端面參數(shù)代入直齒輪公式中。PtPnPn=Ptcosmn=mtcos2.mn和mtDBB1βββtA1DB1BAn3.n和t4.齒頂高系數(shù)可徑向間隙系數(shù)ββtA1DB1BAnmn=mtcos（二）斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算斜齒輪端面上各部分尺寸關(guān)系和直齒輪各部分尺寸關(guān)系完全相同，因此，斜齒輪的幾何尺寸計算可仿照直齒輪進(jìn)行，只要把端面參數(shù)代入直齒輪的幾何尺寸計算公式，就可以得到斜齒輪的幾何尺寸計算公式。r/cosβcnnrnrrv=

rn=r/cos2rv=

mnzv/2=mnz/2cos3zv=z/cos3三、當(dāng)量齒數(shù)最少齒數(shù)zmin=17cos3四、平行軸斜圓柱齒輪嚙合傳動1=-

2（外嚙合）mn1=mn2，n1=n1

1=

2（內(nèi)嚙合）1.正確嚙合的條件2.連續(xù)傳動條件B2B12.連續(xù)傳動條件bbB1LB1B2B2從動輪2后端面前端面B2B2從動輪2B1LB1Lb2.連續(xù)傳動條件總重合度

為端面重合度，為縱向重合度連續(xù)傳動條件為:

1。b后端面前端面B2B2從動輪2B1LB1Lb2.連續(xù)傳動條件五、斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點優(yōu)點