第3章齿轮传动gear01

第三章齿轮传动机构ChapterThreeGearTransmissionMechanism第三章齿轮传动机构3.1齿轮机构的特点和主要类型3.2齿廓啮合基本定律3.3渐开线齿廓3.4渐开线齿廓的特性3.5齿轮的几何参数3.6一对渐开线齿轮的啮合3.7渐开线齿轮的加工与根切现象3.8渐开线变位齿轮3.9渐开线斜齿圆柱齿轮传动3.1齿轮机构的特点和主要类型常用齿轮传动机构oftenusedgearmechanism直齿轮传动spurgear斜齿轮传动helicalgear人字齿轮传动doublehelicalgear内直齿轮传动internalgear直齿锥齿轮传动bevel曲齿锥齿轮传动spiralbevelgear齿轮齿条传动rackandgeartransmission3.1齿轮机构的特点和主要类型齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动直齿轮斜齿轮圆锥齿轮交错轴斜齿轮蜗轮蜗杆外啮合内啮合齿轮齿条平行轴斜齿轮人字齿轮3.1齿轮机构的特点和主要类型齿轮传动机构的特点：可以传动空间任意轴间的运动与动力传动准确平稳效率高使用寿命长，工作安全可靠齿轮传动机构的应用各行各业，动力传动、运动分解、运动合成3.2齿廓啮合基本定律3.2.1齿廓啮合的基本定律3.2.2共轭齿廓3.2.3齿廓曲线的类型渐开线齿廓、摆线齿廓、圆呼齿廓、抛物线齿廓3.2.4齿廓曲线的选择易于制造、安装、调节性好、对误差的适应性好3.3渐开线齿廓3.3.1渐开线的发生线展直前后长度不变3.3.2渐开线上任意一点的法线必切于基圆3.3.3渐开线的形状取决于基圆的大小3.3.4渐开线上各点的压力角不等3.3.5渐开线的起始点在基圆上，基圆内无渐开线3.3.6渐开线方程rK=rB/COSαKΘk=tanαK-αK3.4渐开线齿廓的特性1）啮合线为一条定直线2）能够实现定传动比传动3）中心距变化不影响传动比4）啮合角恒等于节圆压力角5）中心距与啮合角的余弦乘机恒等于两齿轮基圆半径之和3.5GEARTERMINOLOGY模数Module分度圆、齿顶圆AddendumCircle、齿根圆DedendumCircle、基圆basecircle全齿高、齿顶高、齿根高分度圆齿距CircularPitch、分度圆齿厚ToothThickness、分度圆齿槽宽ToothSpace、基圆齿距径向间隙Clearance、齿侧间隙Backlash3.5GEARTERMINOLOGY节圆Pitchcircle，压力角pressureangle,齿面宽度FaceWidth，工作高度WorkingDepth小齿轮Pinion，啮合线LineofAction3.6一对渐开线齿轮的啮合1)正确安装条件a=(d1+d2)=(d1’+d2’)=m(z1+z2)/22)正确啮合条件m1=m2,α1=α23)连续传动条件重合度大于13.7渐开线齿轮的加工与根切现象3.7.1铸造、热轧、冲压、粉末冶金、切削、磨削、剃齿等3.7.2成形切削法盘状铣刀、指状铣刀问题：引起的误差如何？3.7.3范成法插齿、滚齿3.7.4根切现象与最小齿数3.8渐开线变位齿轮变位齿轮的应用：避免根切配凑合理的中心距改善齿轮性能。3.8渐开线变位齿轮变位齿轮的范成法加工与普通标准齿轮加工方法基本一致，仅仅改变刀具的位置。分度圆上齿厚不相等取用了不同的渐开线部位当x0时，分度圆上齿厚增大，齿根强度增加，齿顶厚度变薄当x0时，分度圆上齿厚减小，齿根强度减小，齿顶厚度变厚3.8渐开线变位齿轮3.8.2变位齿轮的传动类型1)高变位齿轮传动(零传动)(1)定义:X1=-X2,XΣ=X1+X2=0(2)特点:啮合角等于压力角,实际中心距等于标准中心距.小齿轮正变位,大齿轮负变位(3)应用:大型标准齿轮磨损后应用3.8渐开线变位齿轮2)角变位齿轮传动(不等移距齿轮传动)(1)定义:X1+X20(2)分类:正传动负传动(3)正传动特点(接触强度提高\重合度降低)(4)负传动特点(齿轮强度降低\重合度提高)3)变位齿轮传动的计算公式表3-43.9渐开线斜齿圆柱齿轮传动3.9.1渐开线斜齿圆柱齿轮的形成及传动特点1)渐开线斜齿圆柱齿轮的形成与基圆柱成β角的螺旋线2)渐开线斜齿圆柱齿轮的传动特点(1)传动平稳(2)承载能力强3.9.2斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算1)主要参数尺寸的特点:端面与法面(1)模数关系MT=MN/COSβ(2)齿高关系法向高度=端面高度(3)压力角关系tgαt=tgαn/cosβ3.9.2斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算2)斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算(1)法面参数为标准值分度圆直径:d=mtz1=mnz1/cosβ中心距a=(d1+d2)/2=mt(z1+z2)/2=mn(z1+z2)/2cosβ3.9.3一对斜齿圆柱齿轮的传动条件1)正确啮合条件法面模数与压力角相等2)正确安装条件a=mt(z1+z2)/2=mn(z1+z2)/2cosβ3)轴交错角ψ=β1+β2=0平行轴(长度变化线接触)0交错轴(点接触)3.9.4斜齿圆柱齿轮的当量齿轮与当量齿数1)当量齿轮加工时以法向为基准法面参数mn,αn,ha2)当量齿数zv=z/cos3β3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.1概述1)应用：传递空间两相交轴的运动和动力2)特点两轴相交与一点，可以将轴线作90度改变3）类型直齿圆锥齿轮，斜齿圆锥齿轮，曲齿圆锥齿轮3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.2直齿圆锥齿轮的背锥与当量齿数1)直齿圆锥齿轮工作时相当于一对节圆锥作纯滚动2）圆锥齿轮上不同轴线短的尺寸不同如何进行表达呢？3）圆锥齿轮齿廓的形成直齿锥齿轮齿廓为球面渐开线3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.2直齿圆锥齿轮的背锥与当量齿数4）球面渐开线难于表达，能否用圆柱齿轮的理论来分析圆锥齿轮呢？5）在大端的背锥上的渐开线与球面渐开线的误差最小。直齿锥齿轮的啮合近似于背锥面上的齿廓啮合。6）圆锥面可以展成扇形面7）球面渐开线转化为平面曲线3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.2直齿圆锥齿轮的背锥与当量齿数8）利用大端背锥上的齿廓、模数、压力角等近似表达两锥齿轮的特性9）将背锥展开，并补足为完整的圆柱齿轮得到直齿轮的当量齿轮10）当量齿数当量齿轮的齿数称为直齿圆锥齿轮的当量齿数zv=z/cosδzmin=17cosδ3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.3直齿锥齿轮的参数和几何尺寸1）GB1357-87规定，大端背锥面上的模数、压力角=20度，齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2等为标准值2）当轴交角Σ=900时：i12=ctgδ1=tgδ2参见表3-6（pp72)3.10渐开线直齿锥齿轮传动3.10.4直齿锥齿轮的传动条件1）正确啮合条件m1=m2=mα1=α2=α2)正确安装条件Σ=δ1+δ2R1=R2