机械设计基础第5章

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,*,机械设计基础第5章,*,2024/11/28,机械设计基础第5章,机械设计基础第,5,章,机械设计基础第5章,机械设计基础第5章,5,第一节,齿轮机构的特点及类型,齿轮机构有以下,优点,：,其,缺点,：,传递圆周速度和功率范围大；,传动比恒定；,效率较高；,寿命较长；,可以传动空间任意两轴间的运动。,要求较高的制造和安装精度，成本较高；,不宜于远距离两轴之间的传动。,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,生产实践中，对齿轮传动的基本要求如下：,1),传动要准确平稳，即要求在传动过程中，传动比为常数，,以免产生冲击、振动和噪声。,2),承载能力要高，即要求齿轮尺寸小，重量轻，能传递较大,的动力，有较长的使用寿命。,机械设计基础第5章,5,第二节,齿廓啮合基本定律,齿轮的瞬时角速度之比称为,传动比,。,齿轮传动比的恒定与齿廓曲线有关。,齿轮瞬时传动比为,相互啮合传动的一对齿廓，在任,一啮合位置时的传动比都与连心,线,O,1,O,2,被两齿廓在接触点处的公,法线所分成的两线段的长度成反,比，这就是,啮合基本定律,。,机械设计基础第5章,5,不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作两齿廓的公法线都必须通过两轮连心线上的固定点。,过点,P,所作的两个相切的圆称为,节圆,。,外啮合齿轮的中心距以节圆半径表示为：,齿轮传动比亦等于两节圆半径之反比，即,凡能满足齿廓啮合基本定律而相互,啮合的一对齿廓称为共轭齿廓。,机械设计基础第5章,5,第三节,渐开线齿廓,一、渐开线的形成及其特性,该圆称为渐开线的,基圆,，,直线,NK,称为渐开线的,发生线,。,当直线,NK,沿半径为,r,b,的圆作,纯滚动时，此直线上任意点,K,轨迹,AK,就是该圆的淅开线,机械设计基础第5章,5,渐开线的性质,：,发生线沿基圆滚过的长度等于其圆上被滚过的圆弧长，即,发生线,NK,是渐开线在,K,点的,法线，切于基圆。,发生线与基圆的切点,N,是渐,开线在,K,点的曲率中心，而,NK,为渐开线在,K,点的曲率半,径。,渐开线的形状与基圆的大,小有关。,机械设计基础第5章,5,二、渐开线方程,渐开线的极坐标方程式,机械设计基础第5章,5,三、渐开线齿廓的啮合特殊性,渐开线齿廓能保证定传动比传动,渐开线齿轮传动中心距具有可分离性,渐开线齿廓间正压力方向恒定不变,齿轮传动时其齿廓接触点的轨迹,称为,啮合线,。,机械设计基础第5章,5,第四节,渐开线齿轮各部分的名称及尺寸,一、渐开线齿轮各部分的名称,1),齿数,z,2),齿顶圆,r,a,半径,/,d,a,直径,3),齿槽宽,e,K,4),齿厚,s,K,5),齿根圆,r,f,半径,/,d,f,直径,6),齿距,p,K,=s,K,+e,K,7),分度圆,d,（半径,r,）和模数,m,d=pz /,m=d/z,8),压力角,机械设计基础第5章,5,9),齿顶高、齿根高和全齿高,齿顶高,齿根高,全齿高,由以上各式还可推得,齿顶圆直径,齿根圆直径,顶隙,模数,m,、压力角,a,、齿顶高系数和顶隙系数均为标准,值，且齿厚等于齿槽宽，这样的齿轮称为,标准齿轮,。,机械设计基础第5章,5,二、渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸,机械设计基础第5章,5,第五节,渐开线齿轮传动的啮合,一、正确啮合条件,渐开线直齿圆柱齿轮的正,确啮合条件为：,两轮的模,数和压力角必须分别相等,机械设计基础第5章,5,二、重合度,重合度愈大，同时参与啮合的轮齿,愈多，单齿受载越小，承载能力越大,机械设计基础第5章,5,三、中心距及啮合角,机械设计基础第5章,5,四、滑动系数,机械设计基础第5章,5,对于齿轮,1,的齿廓，滑动系数为,对于齿轮,2,的齿廓，滑动系数为,考虑两齿轮轮齿参与工作次数不同的影响，有,机械设计基础第5章,5,由右图可知：,滑动系数是啮合点,K,位置的函数，即,u,的数值沿啮合线变化。,在实际啮合线的起始点和终止点外啮合时，,u,1,、,u,2,最大。,对同一轮齿来说，齿根部分比,齿顶部分滑动系数大。,在节点,P,处啮合时，滑动系数为,零，两齿廓节点处啮合时是纯,滚动。,在啮合极限点处，滑动系数趋,于无限大，齿廓磨损最严重。,机械设计基础第5章,5,第六节,渐开线齿轮的切齿原理,一、仿形法,特点,：,采用的刀具在其轴剖面内，刀刃的形状和被切齿轮齿,间的形状相同。,盘状齿轮铣刀,指状齿轮铣刀,机械设计基础第5章,5,二、展成法,齿轮插刀,运用包络原理求共轭曲线的方法来加工齿廓的。,机械设计基础第5章,5,齿条插刀,机械设计基础第5章,5,齿轮滚刀,机械设计基础第5章,5,第七节,根切现象、最少齿数及变位齿轮,一、根切现象、最少齿数,用展成法加工齿轮时，刀具的顶部切入齿轮的根部，将齿根的渐开线切去一部分，破坏了渐开线齿廓，这种现象称为轮齿的,根切,机械设计基础第5章,5,由右图分析，若要不根切，必须满足：,即,得,最少齿数,z,min,为,机械设计基础第5章,5,二、变位齿数,标准齿数的主要缺点,：,齿数必须大于或等于最少齿数，否则会根切。,不适用于实际中心距不等于标准中心距的场合。,小齿轮齿根厚度小于大齿轮的齿根厚度，滑动系数大于大齿轮的滑动系数，因此更容易损坏。,通过改变刀具与轮坯相对位置而达到不发生根切的方法称为,变位法,，采用此方法切制的齿轮称为,变位齿轮,。,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,三、变位齿数传动的类型,按一对齿轮的变位系数之和,x,1,+x,2,的不同情况，可将变位齿轮传动分为：,零传动（,x,1,+x,2,=0,）,1),两轮的变位系数都等于零，此即标准齿轮传动。,2),两轮的变位系数一正一负，称为等移距变位齿轮传动。,正传动（,x,1,+x,2,0,）,两轮齿数和可以小于最少齿数的两倍。,适用于实际中心距大于标准中心距的情况。,负传动（,x,1,+x,2,0,）,两轮齿数和大于最少齿数的两倍。,适用于实际中心距小于标准中心距的情况。,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,第八节,斜齿圆柱齿轮传动,一、斜齿轮齿廓曲面的形成与啮合特点,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,二、斜齿轮几何尺寸计算,法向模数,m,n,和端面模数,m,t,法向压力角,n,和端面压力角,t,机械设计基础第5章,5,齿顶高系数及顶隙系数,螺旋角,机械设计基础第5章,5,三、斜齿轮正确啮合条件和重合度,正确啮合条件,1),相啮合的两斜齿轮的法向模数及法向压力角应分别相等,2),相啮合的两斜齿轮外啮合时，两轮的螺旋角大小相等，,方向相反；内啮合时两轮的螺旋角大小、方向均相等。,机械设计基础第5章,5,重合度,机械设计基础第5章,5,四、当量齿轮,右图虚拟的直齿轮称为这个,斜齿轮的,当量齿轮,。其齿数为,当,量齿数,。,不发生根切的最少齿数为,机械设计基础第5章,5,机械设计基础第5章,5,五、斜齿轮的优缺点,优点,：,啮合性能比较好；,重合度较大；,最少齿数小于直齿轮。,缺点,：,产生轴向分力,（可作为左右,对称的人字齿轮改进）,机械设计基础第5章,5,第九节,圆锥齿轮传动,一、圆锥齿轮概述,机械设计基础第5章,5,二、背锥和当量齿数,机械设计基础第5章,5,当量齿数为,最少齿数为,机械设计基础第5章,5,三、直齿圆锥齿轮几何尺寸计算,2024/11/28,机械设计基础第5章,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,