www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,第4章 齿轮传动机构 4.1 齿轮传动机构的类型、特点和应用 4.1.1齿轮传动机构的类型,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,平面直齿轮,内啮合齿轮传动两齿轮的转动方向相同,齿轮齿条传动,外啮合齿轮传动两齿轮的转动方向相反,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,平面平行轴斜齿圆柱齿轮传动,轮齿与其轴线倾斜一个角度,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,平面人字齿轮传动,由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,空间（圆）锥齿轮传动,用于两相交轴之间的传动,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,空间交错轴斜齿轮传动,用于传递两交错轴之间的运动,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,空间蜗杆传动,用于传递两交错轴之间的运动，其两轴的交错角一般为90,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.1.2齿轮传动机构的特点 （1）直接接触的啮合传动；可传递空间任意两轴之间的运动和动力； （2）功率范围大，速比范围大，效率高，精度高； （3）传动比稳定，工作可靠，结构紧凑； （4）改变运动方向； （5）制造安装精度要求高，不适于大中心距，成本较高，且高速运转时噪声较大。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.1.3 齿轮传动机构的应用现代机械中应用最为广泛的一种传动机构 例1：机械手,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,例2：汽车变速箱,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,例3：摄像机,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,例4：大型游乐设施,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.2 齿廓啮合基本定律-瞬时传动比恒定条件 4.2.1 基本定律-瞬时传动比恒定条件,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,C点：相对速度瞬心(三心定理)C点：啮合节点，简称节点,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一定点，速比恒定。 节圆：由节点决定的圆 共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对齿廓,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,两头牛背上的架子称为轭，轭使两头牛同步行走。共轭即为按一定规律相配的一对。,轭,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.2.3 齿廓曲线的选择 1.理论上满足基本定律的共轭齿廓曲线很多； 2.考虑因素：设计、制造、安装和使用； 3.常用齿廓曲线：渐开线，摆线，变态摆线，圆弧曲线和抛物线等。 本章重点研究渐开线齿廓的齿轮,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.3 渐开线齿廓 4.3.1 渐开线的形成,直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时,直线上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆,rb基圆半径； BK渐开线发生线 K渐开线上K点的展角,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.3.2 渐开线的性质 1.渐开线的发生线展直前后长度不变；,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2. B 是渐开线K点处的曲率中心，BK 是曲率半径；A 处的曲率半径为0KB 为渐开线在K点的法线，并与基圆相切,K,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,3.渐开线的形状取决于基圆的大小rb,渐开线直线；,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4. 基圆内无渐开线,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,问题1：G1、G3为同一基圆上所生成的两条同向渐开线，试问 和 有何关系？,5.同一基圆上所生成的两条同向渐开线为法向等距曲线。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,问题2：G1、G3为同一基圆上所生成的两条反向渐开线，试问 和 有何关系？,6.同一基圆上所生成的两条反向渐开线为法向等距曲线。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.3.3 渐开线方程 1.渐开线的压力角2.渐开线方程,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,法线与基圆相切； 齿轮固定，基圆唯一； 法线交于定点C,4.3.4 渐开线齿廓的啮合特性,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,啮合特性 1.中心距的可分离性；,中心距变化后，C点随之变化，但 rb1、rb2 不变，即中心距不变。有利于加工、安装和使用。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2.接触点的轨迹是直线啮合线；3.作用力的方向始终沿啮合线； 4.中心距变动，啮合线变化； 5.存在相对滑动，导致摩擦磨损。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮 4.4.1 基本参数 1. 模数m，压力角,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,定义分度圆上： 模数m= Pk /，压力角，均为标准值 国家标准=20，英制标准=14.5, 某些汽车齿轮=22.5 2.齿顶高系数，顶隙系数,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 标准齿轮的特征： 分度圆上模数和压力角为标准值； 齿距p所包含的齿厚s与齿槽宽e相等； 具有标准的齿顶高与齿根高。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算式,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.5 渐开线标准齿轮的啮合节点节圆啮合角 4.5.1标准中心距-无侧隙啮合分度圆与节圆重合 渐开线齿廓具有可分离性,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.5.2 正确啮合条件 条件：齿对交替过程中不发生冲击,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,保证加工与互换性4.5.3 连续传动条件 理论啮合线 实际啮合线连续传动条件？,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,实际啮合线重合度,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,大意味着什么(物理意义)？ 表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所占的时间比例大。 结论基本定律解决瞬时传动比恒定的必要条件；m,相等，解决连续传动的必要条件；1，解决连续传动的充分条件。标准齿轮、标准中心距，恒大于1,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.6 渐开线齿轮的加工 4.6.1渐开线齿轮的加工方法 1. 成形法,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,铣削法 拉削法,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,渐开线的形状与基圆有关成形铣刀刀号和加工齿数范围,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,成型法加工齿轮的特点 不需要专用机床； 齿型误差较大； 分齿误差较大。 用于9级以下精度的齿轮加工 2. 范成法(展成法) 4.6.2 范成法加工齿轮的原理和方法 1. 基本原理,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,一对齿轮作无侧隙啮合时，其共轭齿廓互为包络线包络法,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2. 加工方法 插齿加工,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,齿轮插刀 齿条插刀,优点：用一把插刀可以加工出 m、相同而齿数不同的各种齿轮(包括内齿轮)。 缺点：切削不连续，生产效率较低。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,滚齿加工,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,优点：用一把滚刀可以加工出 m、相同而齿数不同的各种齿轮，切削连续，生产效率高。 缺点：不能加工内齿轮。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.6.3 用标准齿条刀具加工齿轮 1.标准齿条刀具顶部比普通齿条多出一段C*m，用于在被加工齿轮的齿根部分切出齿顶间隙,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2. 用标准齿条刀具加工齿轮,被加工齿轮的齿数取决于 v刀 和 轮 的比值。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.6.4 渐开线齿廓的根切 1. 根切的现象,根切位置,2.根切的危害 齿根强度削弱，重合度减小,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,3. 根切的原因 标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,考虑变位,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.6.5 避免根切的措施 1. z17（对于标准齿轮） 2. 变位 正变位 刀具远离工件中心,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,变为后,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.6.6 变为齿轮及其应用 1. 类型 零传动 x1+x2 =0（包括标准齿轮） 通常： 小轮x1 0，大轮x2 0中心距a，啮合角,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,负传动 x1+x2 0中心距a，啮合角,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2.应用 凑中心距,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,修复旧齿轮； 减小齿轮尺寸； 提高齿轮弯曲疲劳强度。,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,4.9 斜齿圆柱齿轮 4.9.1 渐开线斜齿圆柱齿轮 1. 斜齿圆柱齿轮齿面的形成,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,端面是渐开线，符合齿廓啮合基本定律,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,2. 斜齿圆柱齿轮的基本参数 （1）螺旋角,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,（2）齿距和模数 （3）压力角 （4）齿顶高系数和顶隙系数 （5）几何尺寸 3. 斜齿圆柱齿轮的啮合特性 接触线是斜直线 逐渐接触，逐渐脱开， 传动平稳，冲击和噪声小,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,产生轴向力角轴向力，对轴承不利 角太小，斜齿轮的优点不易发挥 一般：= 820 重合度加大(后面分析)4.9.2 平行轴斜齿轮机构 1.平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算,www.lookwell.com.cn 乐考无忧，考研我有！,(1) 法面参数与端面参数的关系模数,