机械原理教案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8.7,渐开线齿廓的加工,8.8,变位齿轮概述,8.9,变位齿轮传动,8.10,斜齿圆柱齿轮传动,8.11,交错轴斜齿轮传动,8.12,蜗杆传动,8.13,直齿圆锥齿轮传动,8.14,其他曲线齿廓的齿轮传动简介,8,齿轮机构及其设计,8.7,渐开线齿廓的加工,8.7.1,齿廓切制的基本原理,齿轮齿廓的成型可以采用以下方法。,(1),用,盘状铣刀的,仿形法加工轮齿,(,2),用,指状铣刀的,仿形法加工轮齿,(3),用齿轮型刀具加工轮齿,(4),用齿条型刀具加工轮齿,(5),冷热挤压成型,(6),激光切割、电火花切割成型,(1),盘状铣刀,仿形法加工,盘状铣刀,图,8,18,盘状铣刀,仿形法加工原理图,135,55-134,35-54,26-34,21-25,17-20,14-16,12-13,8,7,6,5,4,3,2,1,铣刀号,齿数范围,表,8,5,铣刀切削齿轮的齿数范围,1.,仿形法,指状铣刀,(,2),指状铣刀,仿形法加工,图,8,19,指状铣刀,仿形法加工原理图,135,55-134,35-54,26-34,21-25,17-20,14-16,12-13,8,7,6,5,4,3,2,1,铣刀号,齿数范围,表,8,5,铣刀切削齿轮的齿数范围,(1),用齿轮型刀具加工轮齿的原理,展成法,是利用一对齿轮相啮合传动时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切制轮齿的。,2.,展成法,图,8,20,盘状铣刀,仿形法加工原理图,齿轮型刀具是具有刀刃的外齿轮，加工时与轮坯相当于两个齿轮啮合传动。,二维动画,图,F8.7,01,用齿轮型刀具加工齿轮,(2),用齿轮型刀具加工轮齿的录像,齿条刀具的前端相当于一个齿高增加,h,*,a,m,的齿条，加工时，除了切削运动、进给运动与让刀运动之外，相当于齿轮齿条的啮合。,(3),用齿条型刀具加工轮齿的原理,二维动画,齿,条型刀具加工轮齿,V,1,V,2,图,8,21,齿条插刀,加工原理图,图,F8.7,02,用齿条型刀具加工齿轮,(4),用齿条型刀具,加工轮齿的,轮齿的录像,齿轮滚刀在轴截面内的齿形同齿条，只是齿顶高增加了,h,*,a,m,，,相当于齿条加工。,用范成法加工齿轮时，用同一把刀具，可以加工出模数和压力角相同而齿数不同的齿轮。,(5),用滚刀,加工轮齿的原理,图,8,22,滚刀,加工原理图,图,F8.7,03,用滚刀加工齿轮,(6),用滚刀加工轮齿的录像,8.7.2,用标准齿条形刀具加工标准齿轮,齿顶线,分度线,(,a,),齿条的简化图,分度线,(,b,),标准,齿条型刀具,标准,齿条型刀具相对于,标准,齿条的齿顶高出,h,*,a,m,一段，如图,8,23,所示。,图,8,23,标准,齿条型刀具与齿条,齿顶高出的,h,*,a,m,一段齿廓不是直线，而是半径为,的圆弧。,8.7.3,渐开线齿廓的根切,加工齿轮时，由于多种原因，齿廓根部被额外地切去一部分，这种现象称为,根切,，如图,8,24,所示。,图,8,24,齿轮的根切,图,F8.7,04,无根切的齿轮,1.,根切产生的原因,2.,渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数,N,2,C,N,1,r,1,O,1,1,r,b,1,(,a,),齿条刀具加工渐开线齿轮,(,b,),刀具位置对齿廓根切的影响,图,8,25,齿轮根切的原因,当齿条刀具相对于被加工齿轮的位置不同时，齿廓根部可能产生根切。,C,N,1,r,1,O,1,1,r,b,1,N,1,L,1,L,2,L,3,不根切的几何条件为,当齿条刀具位于位置,1,、,2,时，齿廓根部无产生根切；当齿条刀具位于位置,3,以及以上时，齿廓根部一定产生根切。,CN,CB,当,=20,，,h,*,a,=1.0,时,，,Z,min,=17,。,(,b,),刀具位置对齿廓根切的影响,图,8,25,齿轮根切的原因,化简后得不根切的几何关系为,C,N,1,r,1,O,1,1,r,b,1,N,1,L,1,L,2,L,3,当用齿轮插刀加工齿轮时，不根切的几何条件为,C,N,2,r,b,2,O,2,2,N,1,r,1,r,2,O,1,1,r,b,1,a,B,2,B,1,Z,min,Z,cut,(,c,),齿轮刀具加工渐开线齿轮,图,8,25,齿轮根切的原因,CN,2,CB,1,化简后得不根切的几何关系为,8.8,变位齿轮概述,8.8.1,齿轮的变位,图,8,27(,a,),齿轮变位原理,Z,1,O,1,d,1,d,a,1,d,f,1,N,1,1,r,b,1,Z,1,O,1,d,1,d,a,1,d,f,1,N,1,1,r,b,1,V,2,h,*,a,m,2,分度线,x m,x,0,x,0,；,当刀具向内移入时，,x,4,的蜗杆，因加工困难，很少使用。蜗轮的齿数,Z,2,=,i Z,1,，,通常取,Z,2,= 28,80,。,4.,蜗杆头数,Z,1,和蜗轮齿数,Z,2,1,、,2,表示分别为蜗杆、蜗轮的角速度；,Z,1,、,Z,2,为分别为蜗杆、蜗轮的齿数。,5.,蜗杆蜗轮机构的传动比,i,12,=,1,/,2,=,Z,2,/,Z,1,=,d,2,/(,d,1,tan,),(8,46),蜗杆导程角,tan,=,Z,1,m,/,d,1,蜗轮螺旋角,2,=,齿 顶 高,h,a,1,=,h,*,a,m,h,a,2,= (,h,*,a,+,x,),m,齿 根 高,h,f,1,= (,h,*,a,+,c,*),m,h,f,2,= (,h,*,a,+,c,*-,x,),m,全 齿 高,h,=,h,a,+,h,f,= (2,h,*,a,+,c,*),m,分度圆直径,d,1,=,m,Z,1,/ tan,d,2,=,m,Z,2,齿顶圆直径,d,a,1,=,d,1,+2,h,a,1,d,a,2,=,d,2,+2,h,a,2,齿根圆直径,d,f,1,=,d,1,- 2,h,f,1,d,f,2,=,d,2,- 2,h,f,2,节圆直径,d,1,=,d,1,+ 2,x,m,d,2,=,d,2,中 心 距,a,= (,d,1,+,d,2,) /2 = (,d,1,+,Z,2,m,+ 2,x,m,) /2,6.,蜗杆机构的几何尺寸计算公式,8.13,直齿圆锥齿轮传动,基圆锥,发生面,球面渐开线,O,B,A,K,发生面,球面渐开线,K,基圆锥,O,B,A,图,8,49,直齿圆锥齿轮齿廓曲线的形成,8.13.1,直齿圆锥齿轮的背锥及当量齿数,在基圆锥上放置一个发生面，两者的交线为,OB,，发生面相对于基圆锥作纯滚动，发生面上任意一点的轨迹为球面渐开线。,图,8,50,直齿圆锥齿轮、背锥与当量齿数,d,1,1,r,V,1,O,1,Z,V,1,Z,1,Z,2,将圆锥齿轮在大端的齿形视与大端齿形投影在所在的背锥上的齿形相同。,以该齿形所形成的齿轮称为当量齿轮，其齿数称为当量齿数，用,Z,V,表示。,当量齿数,Z,V,为,图,8,51,直齿圆锥齿轮的主要几何尺寸,1,a,1,f,1,b,1,R,O,1,d,1,d,a,1,8.13.2,直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算,直齿圆锥齿轮的基本参数为,几何尺寸关系为,8.14,其他曲线齿廓的齿轮传动简介,1.,摆线齿廓的齿轮传动,当齿轮的齿廓曲线为摆线时，此齿轮传动称为摆线齿轮传动。其优缺点如表,8-13,所,示。,2.,准双曲面齿轮传动,当齿轮的齿廓曲面为准双曲面时，此齿轮传动称为准双曲面齿轮传动。其优缺点如表,8-13,所,示。,3.,圆弧齿廓的齿轮传动,当齿轮的齿廓曲线为圆弧时，此齿轮传动称为圆弧齿轮传动。,4.,抛物线齿廓的齿轮传动,当齿轮的齿廓曲线为抛物线时，此齿轮传动称为抛物线齿轮传动。,5.,直廓环面蜗杆传动,若蜗杆的分度曲面为圆环面、蜗杆轴线平面内的理论齿廓曲线为直线时，此传动称为直廓环面蜗杆传动。,