机械原理(第七版)第五章齿轮传动及设计课件

巩固复习巩固复习知识点知识点1.标准齿轮的基本参数标准齿轮的基本参数m、z、ha*、c*2.标准直齿轮的几何尺寸标准直齿轮的几何尺寸3.啮合过程啮合过程4.正确啮合的条件：正确啮合的条件：两齿轮的模数和压力角必须分别两齿轮的模数和压力角必须分别相等。相等。5.齿轮传动的无侧隙啮合条件齿轮传动的无侧隙啮合条件一个齿轮节圆上的齿厚必须等于另一齿轮节圆上的齿槽一个齿轮节圆上的齿厚必须等于另一齿轮节圆上的齿槽宽。宽。6.渐开线齿轮连续传动的条件渐开线齿轮连续传动的条件1 1 齿轮的加工方法主要有齿轮的加工方法主要有：铸造法、铸造法、冲压法、冲压法、模锻法、挤压法模锻法、挤压法、切削法等。切削法等。切削法加工也有多种方法，但从加工原理看，可概切削法加工也有多种方法，但从加工原理看，可概括为括为仿形法仿形法和和范成法（展成法）范成法（展成法）两大类。两大类。一、渐开线齿廓的展成加工原理一、渐开线齿廓的展成加工原理5-6 5-6 渐开线齿廓的展成加工及根切现象渐开线齿廓的展成加工及根切现象1 1、范成法、范成法 利用一对齿轮啮合原理来加工齿廓，利用一对齿轮啮合原理来加工齿廓，其中一个齿轮（或齿条）作为刀具，另一个齿轮则为其中一个齿轮（或齿条）作为刀具，另一个齿轮则为被切齿轮毛坯，刀具相对于被切齿轮毛坯固联的坐标被切齿轮毛坯，刀具相对于被切齿轮毛坯固联的坐标系上切出被加工齿轮的齿廓。系上切出被加工齿轮的齿廓。用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动1）展成运动（主运动）展成运动（主运动）用齿轮插刀加工齿轮时，齿轮插刀的用齿轮插刀加工齿轮时，齿轮插刀的节圆节圆与被加工齿轮与被加工齿轮的的节圆节圆相切并作纯滚动，这种运动称为展成运动。相切并作纯滚动，这种运动称为展成运动。(1)齿轮插刀切制齿轮齿轮插刀切制齿轮2）切削运动切削运动3）进给运动进给运动4）让刀运动让刀运动用齿条刀具加工齿轮用齿条刀具加工齿轮时齿条刀具的时齿条刀具的节线节线与与被加工齿轮的被加工齿轮的分度圆分度圆相切并作纯滚动，这相切并作纯滚动，这种运动称为范成运动。种运动称为范成运动。注意：在齿轮齿条啮合时，因齿轮的渐开线齿廓和齿注意：在齿轮齿条啮合时，因齿轮的渐开线齿廓和齿条的直线齿廓是共轭齿廓，它们是互为包络线，所以条的直线齿廓是共轭齿廓，它们是互为包络线，所以当刀刃齿廓为直线时，切制出来的齿轮齿廓也一定是当刀刃齿廓为直线时，切制出来的齿轮齿廓也一定是渐开线。渐开线。(2)齿条插刀切制齿轮齿条插刀切制齿轮齿条插刀齿条插刀是齿廓是齿廓为刀刃的齿条。为刀刃的齿条。滚齿原理滚齿原理设想：设想：把滚刀做成蜗杆形状把滚刀做成蜗杆形状该滚刀的轴截面为直线齿形该滚刀的轴截面为直线齿形滚刀旋转时，相当于直线齿滚刀旋转时，相当于直线齿廓的齿条沿其轴线方向连续不廓的齿条沿其轴线方向连续不断地移动断地移动(3)滚刀切制齿轮滚刀切制齿轮滚刀的运动：插刀的切削运动和范成运动被滚刀刀刃的螺旋滚刀的运动：插刀的切削运动和范成运动被滚刀刀刃的螺旋运动所代替，同时滚刀又沿齿坯轴向作缓慢的移动。运动所代替，同时滚刀又沿齿坯轴向作缓慢的移动。滚刀象具有梯形螺纹的螺杆，滚刀象具有梯形螺纹的螺杆，其纵向开有斜槽。其纵向开有斜槽。总述：总述：（1）用插刀加工时，切削不连续，加工效率低；但）用插刀加工时，切削不连续，加工效率低；但插刀可加工内齿轮。插刀可加工内齿轮。（2）用滚刀加工时，切削是连续的，效率高。）用滚刀加工时，切削是连续的，效率高。（3）只要刀具的模数和压力角与被加工齿轮相同，）只要刀具的模数和压力角与被加工齿轮相同，任何齿轮都可以用同一把刀来加工。任何齿轮都可以用同一把刀来加工。范成实验的平面图如图2.用标准齿条形刀具加工标准齿轮用标准齿条形刀具加工标准齿轮 hp0.5p0.5pFV齿条齿条刀具齿廓与轮齿齿廓的刀具齿廓与轮齿齿廓的区别：区别：相同点：齿顶线以下部相同点：齿顶线以下部分完全一样。分完全一样。不同点：刀具的齿顶线不同点：刀具的齿顶线较齿轮的齿顶多了一段较齿轮的齿顶多了一段c*m。hp0.5p0.5pc齿条插刀齿条插刀中线中线 齿条刀中线与齿轮齿条刀中线与齿轮坯分度圆相切，并使坯分度圆相切，并使它们之间保持纯滚动。它们之间保持纯滚动。这样切出的齿轮必为这样切出的齿轮必为标准齿轮：标准齿轮：S=e S=e h ha a=h*=h*a am m h hf f=(h*=(h*a a+c*)m +c*)m (ha*+c)m(ha+c)m(ha+c*)mhamsp2m分度圆中线m*刀顶线齿顶线中线刀根线C*mC*mha am ha am*标准齿轮的切制标准齿轮的切制过渡曲线过渡曲线根切的危害：根切的危害：根切将降低轮齿的抗弯强度；甚至可能根切将降低轮齿的抗弯强度；甚至可能降低传动的重合度，对传动平稳性很不降低传动的重合度，对传动平稳性很不利，影响传动质量。利，影响传动质量。二、渐开线齿廓的根切现象二、渐开线齿廓的根切现象1、根切现象：、根切现象：用展成法加工齿轮时，刀具的齿顶部切入了用展成法加工齿轮时，刀具的齿顶部切入了轮齿的根部，将齿根的渐开线齿廓切去一部轮齿的根部，将齿根的渐开线齿廓切去一部分的现象。分的现象。根切现象根切现象rb1.1.范成法切齿范成法切齿时，图示刀具顶线时，图示刀具顶线恰好通过恰好通过啮合极限啮合极限点点N N。当刀具到达位。当刀具到达位置置2 2时，切削过程全时，切削过程全部结束，轮齿基圆部结束，轮齿基圆外的渐开线已全部外的渐开线已全部切出切出 。2.产生根切的原因产生根切的原因2.继续运动，刀继续运动，刀具和轮齿脱离，具和轮齿脱离，这样切制出的轮这样切制出的轮齿不会产生根切齿不会产生根切 2.产生根切的原因产生根切的原因3.3.如果刀具的齿顶如果刀具的齿顶高增大，齿顶线超高增大，齿顶线超过啮合极限点过啮合极限点N N。4.4.则刀具到达位置则刀具到达位置2 2时，轮齿基圆外时，轮齿基圆外的渐开线已全部切的渐开线已全部切出。出。2.产生根切的原因产生根切的原因5.5.但整个切削过程但整个切削过程并未结束，随着范并未结束，随着范成运动的继续，刀成运动的继续，刀具还将继续切削具还将继续切削 。当刀具到达某位置当刀具到达某位置（如位置（如位置3 3）时，轮）时，轮坯转过坯转过角，角，N N点转点转至至N N 点位置，刀具点位置，刀具与渐开线齿廓相交。与渐开线齿廓相交。这表明刀刃将已经这表明刀刃将已经切制好的一部分渐切制好的一部分渐开线齿廓又切去了，开线齿廓又切去了，从而产生根切。从而产生根切。2.产生根切的原因产生根切的原因5.5.但整个切削过程但整个切削过程并未结束，随着范并未结束，随着范成运动的继续，刀成运动的继续，刀具还将继续切削具还将继续切削 。当刀具到达某位置当刀具到达某位置（如位置（如位置3 3）时，轮）时，轮坯转过坯转过角，角，N N点转点转至至N N 点位置，刀具点位置，刀具与渐开线齿廓相交。与渐开线齿廓相交。这表明刀刃将已经这表明刀刃将已经切制好的一部分渐切制好的一部分渐开线齿廓又切去了，开线齿廓又切去了，从而产生根切。从而产生根切。2.产生根切的原因产生根切的原因由此可知，当刀具当刀具的齿顶线超过啮合的齿顶线超过啮合极限点极限点N N，被切齿，被切齿轮将产生根切轮将产生根切。2.产生根切的原因产生根切的原因设法改变设法改变N1点的位置点的位置 N1点的位置与被切齿轮的基圆半径点的位置与被切齿轮的基圆半径 rb的大小有关，的大小有关，rb愈小，则点愈小，则点N1愈接近于节点愈接近于节点P,也就是说产生根切的可也就是说产生根切的可能性愈大。能性愈大。N1点的位置与哪些参数有关点的位置与哪些参数有关？如何改变？如何改变？问题问题1 使刀具的齿顶线不超过啮合线使刀具的齿顶线不超过啮合线 与轮坯基圆的切点与轮坯基圆的切点N1，即使：即使：根切问题的解决思路根切问题的解决思路是否产生根切，取决是否产生根切，取决于被切齿轮的齿数于被切齿轮的齿数z 基圆半径基圆半径 rb的大小与哪些的大小与哪些参数有关？如何改变？参数有关？如何改变？问题问题2 为了不发生根切，齿数为了不发生根切，齿数 z不不得少于某一最少限度。得少于某一最少限度。z 愈少就愈容易发生根切。愈少就愈容易发生根切。最少齿数最少齿数三、渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数三、渐开线标准齿轮不发生根切的最少齿数刀具的齿顶线不得超过极限啮合点刀具的齿顶线不得超过极限啮合点标准齿条形刀具切制标准齿轮时标准齿条形刀具切制标准齿轮时，zmin=17一、齿轮的变位原理一、齿轮的变位原理1.变位的目的变位的目的1)1)根切根切2)2)强度强度3)3)安装安装外啮合外啮合无法安装无法安装重合度减小，侧隙大，重合度减小，侧隙大，运转平稳性差运转平稳性差5-7 5-7 变位齿轮变位齿轮小齿轮强度低于大齿轮，磨损又比大齿轮严重小齿轮强度低于大齿轮，磨损又比大齿轮严重标准齿轮的缺点标准齿轮的缺点对标准齿轮进行修正对标准齿轮进行修正2.齿轮的变位齿轮的变位变位齿轮变位齿轮径向变位法：径向变位法：改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。2.齿轮的变位齿轮的变位变位齿轮变位齿轮径向变位法：径向变位法：改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。2.齿轮的变位齿轮的变位径向变位法：径向变位法：改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀改变刀具与轮坯径向相对位置，使刀具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。具中线不与齿轮分度圆相切加工齿轮的方法。变位齿轮变位齿轮分度圆分度圆分度圆分度圆3.3.变位齿轮的切制变位齿轮的切制节线节线节线节线节线节线xmxm齿条刀具中线相对于被切齿轮分度圆可能有三种情况齿条刀具中线相对于被切齿轮分度圆可能有三种情况(中线)中线中线xmxm(中线中线)X X移距系数或变位系数移距系数或变位系数标准齿轮标准齿轮x=0 x=0正变位齿轮正变位齿轮x0 x0负变位齿轮负变位齿轮x0 x0若用同一把齿条刀切出齿数相同的标准齿轮、正变位齿若用同一把齿条刀切出齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮及负变位齿轮的轮齿，它们的齿廓是相同基圆上的渐轮及负变位齿轮的轮齿，它们的齿廓是相同基圆上的渐开线开线(齿形一样齿形一样)，只是取渐开线的不同部位作为齿廓。，只是取渐开线的不同部位作为齿廓。负变位齿轮负变位齿轮正变位齿轮正变位齿轮标准齿轮标准齿轮分度圆分度圆变位齿轮变位齿轮和相应的和相应的标准齿轮标准齿轮比较，其模数、压力比较，其模数、压力角、分度圆、齿距和基圆等都不变。角、分度圆、齿距和基圆等都不变。二、最小变位系数二、最小变位系数不发生根切不发生根切的条件是：的条件是：三、变位齿轮几何尺寸三、变位齿轮几何尺寸变位齿轮的模数变位齿轮的模数m m、齿数齿数z z、分度圆压力、分度圆压力角角a a、基圆半径、基圆半径r rb b都都不变，而齿厚不变，而齿厚s s、齿、齿槽距槽距e e、齿根圆半径、齿根圆半径r rf f、齿顶圆半径、齿顶圆半径r ra a变变化化.三、变位齿轮几何尺寸三、变位齿轮几何尺寸由图上小三角形由图上小三角形IJKIJK中几何关系不中几何关系不难得到分度圆上齿难得到分度圆上齿厚和齿槽距分别为厚和齿槽距分别为此外，由于刀具远离轮此外，由于刀具远离轮坯中心，被切齿轮的根坯中心，被切齿轮的根圆半径增大了一个变位圆半径增大了一个变位量量xmxm，所以，所以 r rf f=r-=r-(h(ha a*+c*)m+xm*+c*)m+xm显然，齿顶圆半径显然，齿顶圆半径r ra a也变了，也变了，r ra a=r+hr+ha a*m+xm*m+xm。巩固复习巩固复习知识点知识点1.齿轮的加工方法齿轮的加工方法2.齿条与齿条刀具的区别齿条与齿条刀具的区别3.产生根切的原因。加工标准齿轮不产生根切的最产生根切的原因。加工标准齿轮不产生根切的最小齿数。小齿数。4.最小变位系数最小变位系数5.相同齿数的标准齿轮和变位齿轮哪些参数发生变化，相同齿数的标准齿轮和变位齿轮哪些参数发生变化，哪些参数没有变化。哪些参数没有变化。斜齿圆柱齿轮传动，仅限于传递平行轴之间的运动斜齿圆柱齿轮传动，仅限于传递平行轴之间的运动交错轴斜齿轮传动：用于传递两相错轴之间的运动交错轴斜齿轮传动：用于传递两相错轴之间的运动。5-9 5-9 渐开线斜齿圆柱齿轮机构渐开线斜齿圆柱齿轮机构渐开线渐开线直直齿圆柱齿齿圆柱齿轮齿面的形成轮齿面的形成k00k0NkkN发生面基圆柱当发生面沿基圆柱作纯滚动时，平行于齿轮的轴线的当发生面沿基圆柱作纯滚动时，平行于齿轮的轴线的直线直线kkkk 在空间的轨迹为直齿圆柱齿轮的齿面。在空间的轨迹为直齿圆柱齿轮的齿面。一、斜齿圆柱齿轮齿面的形成和啮合特点一、斜齿圆柱齿轮齿面的形成和啮合特点o一对直齿轮啮合时，沿整个齿宽同时进入啮合，一对直齿轮啮合时，沿整个齿宽同时进入啮合，并沿整个齿宽同时脱离啮合。因此传动平稳性差，并沿整个齿宽同时脱离啮合。因此传动平稳性差，冲击噪声大，不适于高速传动。冲击噪声大，不适于高速传动。渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成与基圆柱母线成一夹角与基圆柱母线成一夹角 b b的直线的直线kkkk 在空间的轨迹则在空间的轨迹则为斜齿圆柱齿轮的渐开螺旋面。为斜齿圆柱齿轮的渐开螺旋面。k00k0NbkkN发生面基圆柱一对斜齿轮啮合时，齿面上的接触线由短变长，再一对斜齿轮啮合时，齿面上的接触线由短变长，再由长变短，减少了传动时的冲击和噪音，提高了传由长变短，减少了传动时的冲击和噪音，提高了传动平稳性，故斜齿轮适用于重载高速传动。动平稳性，故斜齿轮适用于重载高速传动。o渐开线螺旋面齿廓的特点：渐开线螺旋面齿廓的特点：1.1.相切于基圆柱的平面与齿廓曲面的交线为斜相切于基圆柱的平面与齿廓曲面的交线为斜直线，它与基圆柱母线的夹角总是直线，它与基圆柱母线的夹角总是 b b。2.2.端面（垂直于齿轮轴线的平面）与齿廓曲面端面（垂直于齿轮轴线的平面）与齿廓曲面的交线为渐开线。的交线为渐开线。3.3.基圆柱面以及和它同轴的圆柱面与齿廓曲面基圆柱面以及和它同轴的圆柱面与齿廓曲面的交线都是螺旋线，但螺旋角不等。的交线都是螺旋线，但螺旋角不等。端面齿距和法面齿距端面齿距和法面齿距 斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分：斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分：1 1、模数、模数法面参数法面参数m mn n、a an n、h*h*anan、c*c*n n 法法面参数与刀具的参数相同，为面参数与刀具的参数相同，为标准值。标准值。端面参数端面参数 m mt t、a at t、h hatat、c ct t ，计算的基本尺寸是在端，计算的基本尺寸是在端 面上计量的。面上计量的。*ptPn二、斜齿圆柱齿轮的基本参数二、斜齿圆柱齿轮的基本参数2 2、压力角（用斜齿条说明）、压力角（用斜齿条说明）由于在abc中在abc中ab=ab(a)aactnbb(b)在在aac中 不论从法面或端面来看，斜齿轮的齿顶高和齿根不论从法面或端面来看，斜齿轮的齿顶高和齿根高都是相等的，故有高都是相等的，故有 ：3 3、齿顶高系数和顶隙系数、齿顶高系数和顶隙系数基圆柱上的螺旋角基圆柱上的螺旋角:4.斜齿轮的螺旋角斜齿轮的螺旋角导程导程Pz Pz：即螺旋线绕一周时它沿轴线方向前进的距离。：即螺旋线绕一周时它沿轴线方向前进的距离。斜齿轮的分度圆直径斜齿轮的分度圆直径 d=mtz 斜齿轮的基圆直径斜齿轮的基圆直径 db=mtzcosa at意义意义：表示轮齿的倾斜程度：表示轮齿的倾斜程度大小大小：各圆柱的螺旋角不同，一般提到的是分度圆柱上的：各圆柱的螺旋角不同，一般提到的是分度圆柱上的螺旋角螺旋角旋向旋向：左旋，右旋（沿轴向轮齿向哪侧上升）：左旋，右旋（沿轴向轮齿向哪侧上升）1 1、斜齿轮的正确啮合条件、斜齿轮的正确啮合条件1）模数相等）模数相等 mn1=mn2 2）压力角相等）压力角相等 a an1=a an2 3 3）螺旋角大小相等）螺旋角大小相等外啮合时应旋向相反，内啮合时应外啮合时应旋向相反，内啮合时应旋向相同旋向相同 b b1=b b2 “+”内啮合，内啮合，“-”用于外啮合。用于外啮合。右右旋旋左左旋旋同理：同理：mt1=mt2，a at1=a at2 三、平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件和重合度三、平行轴斜齿轮传动的正确啮合条件和重合度 直齿圆柱齿轮传动，沿整个齿宽在直齿圆柱齿轮传动，沿整个齿宽在B B2 2B B2 2线进行线进行啮合，又沿整个齿宽同时在啮合，又沿整个齿宽同时在B B1 1B B1 1脱离啮合，所以其脱离啮合，所以其重合度为：重合度为：B1B1B2B2 对于斜齿圆柱齿轮传动，对于斜齿圆柱齿轮传动，从前端面进入啮合到后端面脱从前端面进入啮合到后端面脱离啮合，其在啮合线上的长度离啮合，其在啮合线上的长度比直齿圆柱齿轮增加了比直齿圆柱齿轮增加了btanbtan。故斜齿圆柱齿轮传动的重故斜齿圆柱齿轮传动的重合度大于直齿圆柱齿轮，其增合度大于直齿圆柱齿轮，其增量为：量为：2 2、重合度、重合度B1B1B2B2bB1式中：式中：PzPz螺旋导程螺旋导程而故斜齿圆柱齿轮传动的重合度斜齿圆柱齿轮传动的重合度式中式中端面重合度端面重合度轴向重合度轴向重合度螺旋角螺旋角、LbPZdbd 当量齿轮及当量齿数当量齿轮及当量齿数-在研究斜齿轮法面齿在研究斜齿轮法面齿形时，可以虚拟一个与形时，可以虚拟一个与斜齿轮的斜齿轮的法面齿形法面齿形相当相当的直齿轮，称这个虚拟的直齿轮，称这个虚拟的直齿轮为该斜齿的当的直齿轮为该斜齿的当量齿轮，其齿数则称为量齿轮，其齿数则称为当量齿数，用当量齿数，用Z Zv v表示表示 bcanndc四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数（1 1）在传动中，其轮齿逐）在传动中，其轮齿逐 渐进入和逐渐脱开啮合，渐进入和逐渐脱开啮合，传动平稳，冲击和噪声小；传动平稳，冲击和噪声小；（2 2）重合度大，故承载能）重合度大，故承载能 力高，运动平稳，适用于力高，运动平稳，适用于 高速传动；高速传动；（3 3）不产生根切的最小齿）不产生根切的最小齿 数比直齿轮少，故结构紧数比直齿轮少，故结构紧 凑；凑；（4 4）斜齿轮在工作时有轴）斜齿轮在工作时有轴 向推力向推力F Fa a，且，且、F Fa a，用人字齿轮可克服轴向推用人字齿轮可克服轴向推力。力。螺旋角螺旋角 的大小对斜齿的大小对斜齿轮传动的质量有很大轮传动的质量有很大影响，一般取影响，一般取8 80 0 15150 002kFaFFnko1M(a)(b)五、斜齿圆柱齿轮的特点五、斜齿圆柱齿轮的特点5-11 5-11 蜗杆机构蜗杆机构一、蜗杆蜗轮的形成一、蜗杆蜗轮的形成蜗杆机构用来传递空间交错轴之间的运动和动力。蜗杆机构用来传递空间交错轴之间的运动和动力。蜗杆传动是一种特殊的交错轴斜蜗杆传动是一种特殊的交错轴斜齿轮机构，其特殊之处在于：齿轮机构，其特殊之处在于：=b b1 1+b+b2 2=90蜗轮的螺旋角等于蜗杆的导程角。蜗轮的螺旋角等于蜗杆的导程角。具有螺旋机构的某些特点，蜗轮形状像斜齿轮，蜗杆相当于具有螺旋机构的某些特点，蜗轮形状像斜齿轮，蜗杆相当于螺杆，有右旋、左旋及单头、多头之分，多用右旋蜗杆。螺杆，有右旋、左旋及单头、多头之分，多用右旋蜗杆。类型环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆锥蜗杆传动 普通圆柱蜗杆传动 圆弧圆柱蜗杆传动 环面蜗杆锥蜗杆 锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布锥蜗杆传动中，蜗杆是由在节锥上分布的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上的等导程的螺旋形成的，而蜗轮在外观上就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相就像一个曲线锥齿轮，它是用与锥蜗杆相似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。似的锥滚刀在普通滚齿机加工而成的。阿基米德阿基米德ZA蜗杆蜗杆法向直廓圆柱蜗杆法向直廓圆柱蜗杆渐开线渐开线ZI蜗杆蜗杆锥面包络锥面包络ZK蜗杆蜗杆二、蜗杆蜗轮机构的分类二、蜗杆蜗轮机构的分类三、蜗杆传动正确啮合的条件三、蜗杆传动正确啮合的条件1.蜗轮蜗杆传蜗轮蜗杆传动的动的中间平面中间平面 指过蜗杆的轴线所作的指过蜗杆的轴线所作的垂直于蜗轮轴线的平面。在垂直于蜗轮轴线的平面。在主截面内蜗轮蜗杆的啮合相主截面内蜗轮蜗杆的啮合相当于齿轮与齿条的啮合。当于齿轮与齿条的啮合。2.正确啮合条件正确啮合条件蜗杆轴面的模数和压力角分别等于蜗轮端面的模数蜗杆轴面的模数和压力角分别等于蜗轮端面的模数和压力角。和压力角。且蜗轮与蜗杆旋向相同且蜗轮与蜗杆旋向相同四、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸四、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸（1 1）模数模数m m：与齿轮模数系列有所不同。：与齿轮模数系列有所不同。（2）压力角：阿基米德蜗杆：压力角：阿基米德蜗杆：=20 动力传动中：导程角大于动力传动中：导程角大于30 时，荐用时，荐用=25 分度传动中：推荐用分度传动中：推荐用=1=15或或1 12（4）导程角：导程角：（3）蜗杆头数蜗杆头数 z1 和蜗轮齿数和蜗轮齿数 z2z1：110；荐取；荐取 z1=1，2，4，6z2：根据传动比和：根据传动比和 z1确定确定。动力传动：。动力传动：z2=2780是标准值是标准值（5）蜗杆分度圆直径）蜗杆分度圆直径d1和蜗杆的直径系数和蜗杆的直径系数q 蜗杆的直径系数蜗杆的直径系数q：蜗杆分度圆直径和模数的蜗杆分度圆直径和模数的比值。比值。（6）蜗杆蜗轮传动的几何尺寸计算）蜗杆蜗轮传动的几何尺寸计算（7）蜗杆蜗轮的传动比及其转动方向的判断）蜗杆蜗轮的传动比及其转动方向的判断 蜗杆机构运动转向的判断方法。蜗杆机构运动转向的判断方法。2 21 12 2v v2 2右右手手四四指指顺顺蜗蜗杆杆转转向向握握拳拳，拇拇指指垂垂直直于于四四指指方方向向，则蜗轮在啮合点处的速度方向与拇指的指向则蜗轮在啮合点处的速度方向与拇指的指向相反相反。左旋蜗杆：使用左旋蜗杆：使用左手左手按同样的方法判断。按同样的方法判断。1 12 22 2v v2 2右旋蜗杆：右旋蜗杆：1）传动比大，结构紧凑；）传动比大，结构紧凑；五、蜗轮蜗杆机构的优缺点五、蜗轮蜗杆机构的优缺点优点：优点：4）当蜗杆的导程角）当蜗杆的导程角小于轮齿间的当量摩擦角时，小于轮齿间的当量摩擦角时，具有自具有自锁性。锁性。3）传动平稳，无噪声；）传动平稳，无噪声；2）成本高；）成本高；缺点：缺点：3）蜗杆的轴向力较大。）蜗杆的轴向力较大。2）线接触，故承载能力比交错轴斜齿轮大；）线接触，故承载能力比交错轴斜齿轮大；1）齿间相对滑动速度大，磨损较严重，机械效率低。）齿间相对滑动速度大，磨损较严重，机械效率低。直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的回转运动，直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的回转运动，其轮齿分布在圆锥体上，直齿圆锥齿轮传动中有五对其轮齿分布在圆锥体上，直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥：圆锥：分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节圆锥圆锥。用轴交角。用轴交角 来表示两回转轴线间的位置关系。来表示两回转轴线间的位置关系。5-12 5-12 直齿圆锥齿轮机构直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点 球面渐开线的形成球面渐开线的形成-与基圆锥相切于与基圆锥相切于NONO，且半径，且半径R R等于基圆等于基圆锥的锥距的扇形平面沿基圆锥作相切纯滚动时，该平面上一点锥的锥距的扇形平面沿基圆锥作相切纯滚动时，该平面上一点K K在空间形成一条球面渐开线，半径逐渐减小的一系列球面渐开在空间形成一条球面渐开线，半径逐渐减小的一系列球面渐开线的集合，就组成了球面渐开面。线的集合，就组成了球面渐开面。okkk0NRNk0O(a)(b)o1 1、轮齿齿面的形成、轮齿齿面的形成2 2、背锥齿廓、当量齿数、背锥齿廓、当量齿数实际使用的圆锥齿轮齿廓不是球面渐开线，而用实际使用的圆锥齿轮齿廓不是球面渐开线，而用背锥背锥齿廓齿廓代替。代替。o1 2rr21o21orrv1v2与球面相切于大端与球面相切于大端节圆处的圆锥，称节圆处的圆锥，称为大端的背锥，背为大端的背锥，背锥展开成扇形齿轮，锥展开成扇形齿轮，假想将扇形齿轮补假想将扇形齿轮补全为完整的圆形齿全为完整的圆形齿轮，此即为当量齿轮，此即为当量齿轮，其齿数称为当轮，其齿数称为当量齿数。量齿数。对于标准齿轮或高度变位齿轮传动对于标准齿轮或高度变位齿轮传动二、直齿圆锥齿轮的基本尺寸二、直齿圆锥齿轮的基本尺寸1、模数、模数(大端模数为标准值大端模数为标准值)直齿圆锥齿轮的正确直齿圆锥齿轮的正确啮合条件：啮合条件：式中m,为大端上的模数和压力角0102p12r1r22、节锥角(节圆锥锥角)一般取1+2=900 节锥距作业：P528 5-22