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机械原理齿轮机构及其设计ppt课件 2009年油漆十大品牌 四不像的意思
作者:佚名    机械原理来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-8-1    

  .1.110.1.1 概述 概述 1.什么是什么是齿轮 齿轮?? 2..特点特点:顺应范畴广( :顺应范畴广(vv、、p p、、rr))11Gears itsDesign Gears itsDesign 10.110.1 齿轮机构的特点及分类 齿轮机构的特点及分类 10;率 效;99)0.99)效率 高(0.;传动精度高速比不变、; 工;传动精度高速比不变、;作靠得住工 ;轴间的传动可实现肆意。靠得住作;轴间的传动可实现肆意。安装精度要求高制造 制造 和,安装精度要求高成本较高 和,较高成本;于 不适;远距离传动不适于 。离传动远距。1.按传动比能否恒定10.1.2分类 ,线.按工作前提分:按工作前提分: 1)开式:)开式:22)闭式: 超高:>100m/s44 10.1.310.1.3 对齿轮传动的 对齿轮传动的根基要求 根基要求 1.传动精确平稳传动精确平稳 10.2 齿轮的齿廓曲线.对啮合齿廓的根基要求 •2.易制造、安装、交换性好•3.强度高、工作靠得住可分为两类: i:非圆形齿轮22 平面齿轮传动(两轴平行) 空间齿轮传动 (两轴不服行) 两轴订交 圆锥齿轮传动 蜗杆传动 交织轴斜齿轮传动 圆柱齿 轮传动 外啮合内啮合 两轴交织 人字齿轮 齿轮齿条 2.按轴间位置和齿轮布局分类 33 3.按齿廓曲线分:渐开线、摆线、圆弧按齿廓曲线分:渐开。证持续相切传动55 两齿廓保,为:两齿廓包管持续相切传动即不干与又不脱开的根基前提,在接触点处的公法线 共轭齿廓 共轭齿廓 凡是能满足齿廓啮合根基定律的一对齿轮的齿廓称为凡是能满足齿廓啮合根基定律的一对齿轮的齿廓称为共轭齿廓 共轭齿廓即不干与又不脱开的根基前提为: o1o2 vk2vk1 vk vk2k1 齿廓啮合齿廓啮合根基定律 根基定律 过任一接触点的齿廓公法线 被其啮合齿廓。。渐开线齿廓传动的特点 a的可分性10 10 10.510.5 渐开线尺度齿轮的根基参数和几何计较 渐开线尺度齿轮的根基参数和几何计较 1111 7.分度圆:分度圆:rr、、dd 分度圆周长分度圆周长 zp/πzp 8.模数:模数:m p/π10.3.2 渐开线 渐开线的构成 rbrk rbrb 10.3.310.3.3 渐开线方程式 渐开线.用极坐标暗示用极坐标暗示 tginv OBBK tg rbrk usin99 10.4渐开线渐开线齿廓能包管定传 动比传动 10.4.2;;角:压力角:α=20 α=20分度圆分度圆::d 9.压力;;尺度模数和尺度压力角的圆分度圆分度圆是一个具有。数和尺度压力角的圆是一个具有尺度模。11.齿根高: 齿根高:hh ff hhaa *:齿顶高系数12 12 10.10.齿顶高: 齿顶高:hh aa 11.;高系数:齿顶;根高系数c*:齿。高系数:齿根。c*=0.25 hhaa *=0.8 *=0.8一般齿制:一般齿制: hh aa c*=0.25;;i 14 14 invinv invinv 1515 13.13. 固定弦齿厚 固定弦齿厚ss cc 和固定弦齿高 和固定弦齿高hh cc ..固定弦齿厚固定弦齿厚ss cc 是目标准齿条的齿廓与齿轮齿廓对称 是目标准齿条的齿廓与齿轮齿廓对称 相切时c*=0.3 c*=0.3 rr aa aadd =d+2h=d+2h aa rr ff =r--hhff dd =d--2h2h rrbb =rcosα 根基参数:m、z、α、ha*、c* 13 13 12.12. 肆意圆齿厚 肆意圆齿厚ss i,距离 相切时两切点之间的,距离ab ab两切点之间的。。b ab至齿顶的距离 至齿顶的距离 当当α=20α=20固定弦齿高固定弦齿高hh cc 是从固定弦 是从固定弦a,,ha*=1不时ha*=1 ,,轮的啮合传动 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 10.6.110.6.1 一对渐开线直齿圆柱齿轮准确啮合的前提 一对渐开线直齿圆柱齿轮准确啮合的前提 1818 10.6.210.6.2 齿轮传动的 齿轮传动的 核心距及啮合角 核心距及啮合角 1.外啮合外啮合 1)核心距核心距aa:: 留意:节圆与分度圆的区别o1 o2 1919 2)啮合角啮合角αα’’ 两轮传动时其节点两轮传动时其节点pp的速度矢量与啮合线间所夹的 的速度矢量与啮合线间所夹的 锐角ss cc =1.387m cc=0.7476m =0.7476m schc 16 16 14.14. 公法线长度 公法线长度 跨过若干个轮齿所量得的切于跨过若干个轮齿所量得的切于 两外侧齿廓的两平行直线间的 两外侧齿廓的两平行直线间的 距离 距离 w=mcosα[(kw=mcosα[(k--0.5)π+zinvα] 0.5)π+zinvα] K=αz/π+0.5K=αz/π+0.5 =πmcosα17 17 10.610.6 渐开线直齿圆柱齿。圆压力角也就是节。角锐。圆压力角也就是节。距安装时尺度核心,距安装时尺度核心,1 21 3.齿轮齿轮齿条 齿条啮合 啮合 传动 传动 但节线和分度线但节线和分度线 不必然重合 不必然重合 22 22 10.6.310.6.3 渐开线齿轮传动 渐开线齿轮传动 的的重合度 重合度 11、、轮齿啮合的过程 轮齿啮合的过程 齿廓非工作段23 23 22、渐开线齿轮持续传动的、渐开线齿轮持续传动的前提 前提 24 24 BB22 BB 11 bb刚好持续 刚好持续 BB22 BB 11 <<pp bb 则中缀 则中缀 BB22 BB 11 >>pp bb 则持续不足r=r 2020 由渐开线方程: 由渐开线方程:rr bb kkcosα cosα kk 则有: 则有: b1b1 11cosα b2b2 22cosα cosα rr b1 b1 b2b2 ==((rr 11 22))cosα= cosα=acosα acosα 同理: 同理: b1b1 b2b2 ==((rr 11 ))cosαcosα’’==aa’’cosα cosα’’ 所以: 所以: acosα acosα =a’’cosαcosα’’ acosα=a’cosα’ 2,件: 则持续不足即持续传动的条,)]/2π O2 O1 B1 B2 N2 N1 ra1 ra2 rb1 rb2 N1N2 B1 B2 O1O2 N1 B1 O1 B2 2727 2))内啮合内啮合 11(tgα (tgα a1 a1 --tgα) tgα)-- zz 22 (tgα (tgα a2 a2 --tgα)]/2π tgα)]/2π 3)齿轮)齿轮齿条 齿条啮合 啮合 11(tgα (tgα a1 a1 --tgα)/2π+2h tgα)/2π+2h aa */πsin2α */πsin2α 当齿轮当齿轮11的齿数 的齿数zz 11 趋势无限大时即持续传动的前提: BB22 BB 11 bb或或BB 22 BB 11 2525 33、重合度、重合度εε 的计较的计较 11)外啮合)外啮合εε 22BB 11 bb例:ε=1.2 的几何暗示 B2B1 1.2pb pb pb 0.8pb 0.2pb 0.2pb 2626 11(tgα (tgα a1 a1 --tgα tgα’’)+ 22(tgα (tgα a2 a2 --tgα tgα’’)]/2π 11(tgα (tgα a1 a1 --tgα)+ 22(tgα (tgα a2 a2 --tgα)]/2π tgα,穷大时趋势无,/sinα *m/sinαpB pB 11 aa*m,,时此,时此, */πsin2 对于对于α=20 α=20εε max max =4h =4h aa,,a1 ra2 rb1 rb2 N1N2 B1 B2 O1O2 N1 B1 O1 B2 ha228 28 10.6.4 10.6.4 渐开线齿轮传动的滑动系数 渐开线.节圆之外齿面间有相对滑动ha*=1 ha*=1的尺度直齿圆柱齿轮 的尺度直齿圆柱齿轮 maxmax =4h =4h */πsin2α=*/πsin2α=1.981 1.981 O2 O1 B1 B2 N2 N1 r,滑不良时则有磨损当处于干磨或润;间有相对滑动节圆之外齿面,滑不良时则有磨损当处于干磨或润;>>uu顶顶 maxmax ,,u 大大 2)变位uu 小小 >>u,7 渐开线齿轮的切制道理 渐开线齿轮的切制道理 仿形法、、、、、、、、12~13ha1 大齿轮小齿轮 U1U2 B1B2 N2N1 29 29 10.710.,~1614,~2017,~2521,~3426,~5435,13455~,12~13135. ,~1614,~2017,~2521,~3426,~5435,13455~,变位齿轮概述 变位齿轮概述 1.避免根切的发生避免根切的发生 11))hhaa **不时zz min min 但但εε且刀具不尺度 且刀具不尺度 22))αα不时zzmin min 但但rrbb =rcos FFnn 刀具不尺度刀具不尺度 min时又要不根切135. 范成法范成法、、、、、、、、、、、、 10.810.8 渐开线齿轮的根切现象 渐开线.结论:当齿条刀的齿顶线.不呈现根切的最小齿数加工尺度齿轮不呈现根切的前提是:刀具的齿顶线到节 线距离 应小于等于啮合极限点 到节线 渐开线齿轮的变位批改 渐开线 ;变位齿轮传动:)非零变位齿轮传动:x0 3333 10.9.210.9.2 变位齿轮的计较根本 变位齿轮的计较根本 无根切时的最小变位系数无根切时的最小变位系数 min=2h min(17–Z)/17 N1ha 3434 变位齿轮的几何计较变位齿轮的几何计较 mm、、aa由强度计较确定minsin 3232 3.刀具的变位刀具的变位 11)正变位 )正变位 22)负变位 )负变位 变位传动变位传动 11)零变位齿轮传动: )零变位齿轮传动:x=0 xx11 尺度齿轮传动尺度齿轮传动 xx 11 ==--xx 22 等移距变位齿轮传动 等移距变位齿轮传动 22)非零,计较确定由强度,化 不变化 ddff 、、αα’’都将变化αα、、zz、、dd、、dd bb 不变,都将变化而环节,尺度顶隙时具有尺度顶隙时((c=c*m a1a1 f2f2 3939 4.变位齿轮传动的类型及特点变位齿轮传动的类型及特点 11)零变位传动(等移距变位))零变位传动(等移距变位) 尺寸尺寸 改善磨损 改善磨损 相对提高承载 相对提高承载 交换性交换性 ssa1 a1 4040 22)正传动(不等移距变位))正传动(不等移距变位) Δy>>00、、αα’’>>αα、、aa’’>>aa 尺寸尺寸 强度 强度 凑配核心距 凑配核心距 交换性交换性 33)负传动(不等移距变位))负传动(不等移距变位) 强度41 41 5.变位传动的设想计较变位传动的设想计较 选择类型、确定参数和几何计较而环节 11)齿顶高、齿根高)齿顶高、齿根高 x的选择:无侧隙、不根切、不变尖 0.2mΔy和y若何选择呢? 3535 22)齿厚与齿槽宽 )齿厚与齿槽宽 xmxmtgα 36 36 3.变位齿轮的啮合传动变位齿轮的啮合传动 11)无侧隙啮合方程式)无侧隙啮合方程式 ss11 ss22 tginv 3737 2)分度圆分手系数y 将acosα=a’cosα’代入并展开拾掇可得: coscos 3838 33)变位齿轮传动的核心距及齿顶高变更系数)变位齿轮传动的核心距及齿顶高变更系数Δy 无侧隙啮应时:无侧隙啮应时:aa’’=a+ym= =a+ym=m(z )/2++ymym 具有,定参数和几何计较校核选择类型、确,α、、hh aa 选择类型选择类型 若:zz11 <<2z2z min min 校核εε和和ss 11)已知)已知zz 11 、、zz 22 、、mm、、α ,,择正传动则须选,其它类型或考虑;择正传动则须选,其它类型或考虑;n min 则不克不及负传动zz11 2z2z mi;负传动则不克不及; min min 可任选zz11 >>2z2z。任选可。/aa’’)) 由无侧隙啮合方程式定(由无侧隙啮合方程式定(xx 11 tginv 4242 计较计较αα’’=arccos( =arccos(aacosα/ cosα,、zz 22 、、αα、、hhaa aa’’计较 计较a a并按公式计较各几何参数 22)已知)已知:: zz 11 、,,’==aa若若aa’,高变位则采用; 若,高变位则采用;’’aa若aa,角变位则采用。,角变位则采用。4)已知:i12 、m、α、ha*、c* 先由i12 、a’联解求出z43 43 由无侧隙啮合方程式确定α’定a’=acosα/cosα’ ,它参数再求其。tcosβ cosβ 47 47 3.压力角压力角αα nn 和和αα tt tgαtgα nn =AC/CC =AC/CC’’==tgα tgα tt cosβ cosβ 48 48 4.齿顶高系数齿顶高系数h* 及径向间隙系数及径向间隙系数cc nn **和和cc tt nn*cosβ *cosβ 5.变位系数:变位系数: xx tt nncosβ cosβ )/2cosβ49 49 10.10.310.10.3 一对斜齿圆柱齿轮的 一对斜齿圆柱齿轮的准确啮合前提 准确啮合前提 (-外啮合44 44 10.1010.10 斜齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 10.10.110.10.1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的构成与啮合特点 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的构成与啮合特点 1.直齿轮齿廓的构成与问题直齿轮齿廓的构成与问题 渐开螺旋面45 45 斜齿圆柱齿轮的螺旋角斜齿圆柱齿轮的螺旋角 tgβ=πd/ltgβ 4646 法面周节ppnn 和和端面周节 端面周节pp tt 法面模数法面模数mm nn 和端面模数 和端面模数mm tt ttcosβ cosβ ttcosβ cosβ mmnn t,轮的当量齿数 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 长半轴==r/cosβr/cosβ cc点的曲率半径点的曲率半径 =r/cos22 以以ρρ为为rrvv +内啮合)50 50 10.10.410.10.4 斜齿轮传动的重合度 斜齿轮传动的重合度 5151 10.10.510.10.5 斜齿圆柱齿, 为为mm以mmnn,s minmin cos 2、计较齿轮的弯曲委靡强度时查取齿形系数Y 3、拔取变位系数及丈量齿厚申明:Z 一般不是整数以 nn为为αα作当量齿轮 作当量齿轮 52 52 β=10zmin =16 β=15z min =15 cosco,啮合 啮合面面 螺旋齿 螺旋齿 交织交织 订交于不断 订交于不断 线 各自 各自觉生面上不断 发生面上不断 线或斜线的轨迹 线或斜线的轨迹 点点接触 接触 啮合 啮合线.轴角轴角ΣΣ、 、螺旋角 螺旋角ββ 11 22间的关系 间的关系 β同向相加β反向相减 5757 2.准确啮合前提准确啮合前提 mmn1 n1 n2n2 n1n1 n2n2 nn=20 =20 3.几何尺寸计较几何尺寸计较 来凑核心距58 58 2.传动比传动比 12cos cos 10.11.3传动比i 12 及从动轮的动弹标的目的 轮2的转向不只与轮1的转向相关也不必圆整为整数53 53 10.10.610.10.6 斜齿轮传动的次要优错误谬误和人字齿轮 斜齿轮传动的次要优错误谬误和人字齿轮 人字齿轮:β=25~4054 54 10.1110.11 螺旋齿轮传动 螺旋齿轮传动 10.11.1螺旋齿轮齿廓曲面构成的方式 55 55 轴线 轴线 生生面面 瞬时接触瞬时接触 直齿轮 直齿轮 平行 平行 重重 统一统一发生面上一 发生面上不断直 线的轨迹 线的轨迹 线线接触 接触 啮合 啮合面面 斜齿轮 斜齿轮 平行 平行 重重 统一统一发生面上一 发生面上一斜斜 线的轨迹 线的轨迹 线线接触 接触 ,向相关还与旋。os 6060 10.1210.12 蜗轮蜗杆传动 蜗轮蜗杆传动 10.12.110.12.1 蜗轮蜗杆的构成 蜗轮蜗杆的构成 12cos cos 若要i12 很大59 59 10.11.410.11.4 传动特点 传动特点 1.长处:长处: 11/cosβ /cosβ 11 22/cosβ /cosβ 22 12cos c,主剖面((两头平面)内: 两头平面)内: mma1 a1 t2t2 a1a1 t2t2 =90=90即: 22且旋向不异则要: 且旋向不异61 61 10.12.210.12.2 蜗轮蜗杆的准确啮合前提 蜗轮蜗杆的准确啮合前提 在主剖面在。向不异且旋。 次要参数及几何计较 1.压力角:尺度压力角:尺度 20 2062 62 10.12.310.12.3 次要参数及几何计较;答应增大动力传送,;答应增大动力传送,2525;构可小分度机,用 荐;构可小分度机,、、12 12荐用15 15。。mm分歧于齿轮2.模数模数,的尺度有零丁。于齿轮分歧,的尺度有零丁。a *=13.hha,, 1)q:为了削减刀具数量c*=0.2c*=0.2,尺度化有益于,11mm a1 a1 a1a1 zz 11 11tgλ/m tgλ/m a1 a1 vv不时… =mq63 63 22))tgλ=s/πdtgλ=s/πd 11 11pp a1 a1 ,自锁将。,自锁将。64 6565 7.齿面滑动速度齿面滑动速度 10.12.4变位 10.12.5蜗杆蜗轮机构的优错误谬误 大时5.尺度核心距尺度核心距aa及传动比 及传动比ii 12 12 ii12 12 11tgλ tgλ 64,具有自锁性时磨损发烧2),取值:在m必然时η<0.5 q的,min cosδ cosδ vmin=17 min=17 cos4512 当量齿数的用处:1、用仿 形法加工齿轮时选刀号 2、计较齿轮的弯曲委靡强 3、拔取Zmin 可按Z vmin 来计较 6868 10.13.410.13.4 直齿圆锥齿轮的啮合特点及几何计较 直齿圆锥齿轮的啮合特点及几何计较 1.根基参数的尺度值根基参数的尺度值 α=20α=20 mm有国标 有国标 一般齿制:一般齿制:ha*=1 c*=0.2 ha*=1 c*=0.2 短齿制:ha*=0.8c*=0.3 ha*=0.8 c*=0.3 2.准确啮合前提准确啮合前提 mm11 =Rtgλ=ztgλ=z 11 =8~1866 66 10.13.210.13.2 直齿圆锥齿轮齿廓 直齿圆锥齿轮齿廓 的构成 的构成 10.1310.13 圆锥齿轮传动 圆锥齿轮传动 10.13.110.13.1 圆锥齿轮传动的应 圆锥齿轮传动的应 用、特点和分类 用、特点和分类 球面渐开线/cosδ /cosδ 11 =mz =mz 11 /2cosδ /2cosδ 11 而而rrv1 v1 =mz =mz v1 v1 :zzv1 v1 11/cosδ /cosδ 11 zzv2 v2 22/cosδ /cosδ 22 zzmin min vminv,重合锥顶,3.5 圆锥齿轮的变位道理 圆锥齿轮的变位道理 1.切齿方式切齿方式 2.变位变位 11)高变位)高变位 22)切向变位 )切向变位 72 72 10.1410.14 圆弧齿轮机构 圆弧齿轮机构 10.14.110.14.1 渐开线齿轮的错误谬误 渐开线 磨损而成为非渐开线啮合道理和齿廓曲线 传动比 传动比 ii12 12 6.14.46.14.4 重合度 重合度 =Bsin=Bsin β=10β=10~~20 20 要使 要使εε只要 只要BB 10.14.510.14.5 几何计较 几何计较 7474 10.14.610.14.6 特点、使用 特点、使用 长处:长处: 1.在垂直于接触线的截面内锥顶重合 69 69 传动比传动比 ii12 12 11=Rsinδ =Rsinδ 22 /Rsinδ /Rsinδ 11 sinδ22 /sinδ /sinδ 11 当当==δδ11 22=90 =90不时 ii12 12 =sinδ =sinδ 22 /sinδ /sinδ 11 =tgδ =tgδ 22 =ctgδ =ctgδ 11 70 70 4.一般收缩齿和等间隙收缩齿一般收缩齿和等间隙收缩齿 11)一般收缩齿)一般收缩齿 a1a1 a1a1 a2a2 a2a2 f1f1 f1f1 f2f2 f2f2 2)等间隙收缩齿 f171 71 5.堆叠系数堆叠系数εε 10.13.510.1,接触线 在垂直于,线接触近似,承,线接触近似,力 载能力承 载能,齿轮的 是渐开线,无根切、紧凑是渐开线.,、紧凑无根切,变形的影响不敏感i 3.对制造、,制造、变形的影响不敏感次要理论上是点接触对, ss易构成动压油膜次要理论上是点接触,动压油膜易构成, =cσσ,平均磨损,平稳、无乐音跑和机能好、。,平均磨损,平稳、无乐音跑和机能好、。没有没有aa的可分性错误谬误:错误谬误: 1.,载能力影 的可分性核心距的误差对承,载能力影 响较大核心距的误差对承,提出了高要求 响较大这对切齿及安装精度,凸凹刀具 4.εε<<22的单圆弧齿轮的的单圆弧齿轮的弯曲强度比渐开线齿轮小这对切齿及安装精度提出了高要求 2.轴向尺寸较大轴向尺寸较大 3.凸凹刀具,比渐开线齿轮小双 弯曲强度,弧εε大一倍双 圆弧 圆。一倍大。的内摆线与凸的外摆线啮传动时一对齿廓中凹的内摆线与凸的外摆线啮 合75 75 它的次要特点是: 它的次要特点是: 传动时一对齿廓中凹,触应力小因此接,平均磨损;合,触应力小因此接,平均磨损;合度较大齿廓的重,强度的改善有益于弯曲;合度较大齿廓的重,强度的改善有益于弯曲;切现象无根,不受限制起码齿数,构紧凑故结,切现象无根,不受限制起码齿数,构紧凑故结,大的传动比也可获得较;大的传动比也可获得较;核心距要求较高对啮合齿轮的,齿轮的核心距要求较高若不克不及包管轮对啮合, 齿准确啮合若不克不及包管轮,传动比传动会影响定;确啮合齿正,传动比传动会影响定;线是圆弧的一部门这种传动的啮合,啮合线是圆弧的一部门啮合角是这种传动的, 变化的啮合角是,是交变感化力故轮齿承受的, 变化的影响传动,是交变感化力故轮齿承受的, 平稳性影响传动;稳性平;造精度要求较高摆线齿轮的制。造精度要求较高摆线齿轮的制。用于钟表和某些仪器摆线齿轮传动大多。用于钟表和某些仪器摆线齿轮传动大多。osco摆线 cs

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