第5章机械设计基础齿轮传动讲解.ppt

第5章　齿轮传动 5.1 齿轮传动的特点和基本类型 5.2 渐开线齿廓 5.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 5.4 渐开线标准齿轮的啮合传动 5.5 渐开线齿轮的切齿原理与根切现象 5.6 变位齿轮传动 5.7 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 5.8 直齿锥齿轮传动 5.9 渐开线圆柱齿轮传动的设计 5.10 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率 　 齿轮传动：用于传递空间任意两轴之间的运动和动力。 　 二、齿轮传动的类型 2、渐开线齿廓传动中心距可分性 渐开线齿轮的传动比又与两轮基圆半径成反比。其基圆的大小是不变的，所以当两轮的实际中心距与设计中心距不一致时，而两轮的传动比却保持不变。这一特性称为传动的可分性。 (1) 齿顶圆: 过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆, 其直径和半径分别用da和ra表示。 (2) 齿根圆: 过轮齿根部所作的圆称为齿根圆, 其直径和半径分别用df和rf表示。 (3) 基圆: 发生渐开线齿廓的圆称基圆, 其直径和半径分别用db和rb表示。 (4) 齿厚: 在直径为dk的任一圆周上, 一个轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚, 用sk表示。 (5) 齿槽宽: 在直径为dk的圆周上, 相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽, 用ek表示。 (6) 齿距: 在直径为dk的圆周上, 相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距, 用pk表示, pk=sk+ek。 基圆齿距用pb表示, pb=sb+eb。sb、eb分别为基圆上的齿厚和齿槽宽。 (7) 分度圆: 在齿顶圆和齿根圆之间的作为齿轮尺寸计算基准的圆, 其直径和半径分别用d和r表示。在标准齿轮上齿厚与齿槽宽相等, 且分度圆的齿距p、齿厚s、齿槽宽e的关系是: s=e=p/2。 (8) 齿顶高： 齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高, 用ha表示。显然ha=(da-d)/2。 (9) 齿根高: 分度圆和齿根圆之间的径向距离称为齿根高, 用hf表示。显然hf=(d-df)/2。 (10) 齿高: 齿顶圆和齿根圆之间的径向距离称为齿高,用h表示。显然h=ha+hf。 (11) 齿轮宽度： 沿齿轮轴线的长度称为齿宽, 用b表示。 式中, m的单位为mm。 模数是齿轮的一个重要的基本参数, 我国已制定了标准模数系列(见下表)。 因此, 分度圆的直径为 5.4 渐开线标准齿轮的啮合传动 一对相啮合齿轮的轮齿分布要满足的几何条件,称为正确啮合条件 : 由渐开线性质可知，法向齿距与基圆齿距相等，故上式也可写成: 5.4.2 连续传动条件 图中B2点（从动轮2齿顶圆与啮合线N1N2的交点），是一对轮齿啮合的起始点。随着啮合传动的进行，两齿廓的啮合点沿着啮合线移动，直到B1点（主动轮1的齿顶圆与啮合线的交点）时，两轮齿即将脱离接触，B1点为轮齿啮合的终止点。 从一对轮齿的啮合过程来看，啮合点实际走过的轨迹只是啮合线上的一段，即B1B2，称为实际啮合线。 当两轮齿顶圆加大时，点B2和B1将分别趋近于点N1和N2，实际啮合线将加长，但因基圆内无渐开线，所以实际啮合线不会超过N1N2，即N1N2是理论上可能的最长啮合线，称为理论啮合线。要保证齿轮连续传动，须： 5.4.3 中心距与啮合角 一对齿轮外啮合时，不论其是否为标准安装，两轮的中心距总是等于两轮节圆半径之和。标准安装时的中心距称为标准中心距，用a表示。对于一对外啮合标准齿轮传动，其标准中心距为 由于齿轮制造和安装的误差、运转时径向力的作用以及轴承磨损等原因，齿轮的实际中心距离往往与标准中心距不相一致，而略有变动。如图所示，两轮的分度圆不再相切，这时节圆与分度圆不再重合，两轮的节圆半径大于各 自的分度圆半径。不 难求出，此时两轮的 中心距与啮合角的关 系为 5.5 渐开线齿轮的切齿原理与根切现象 5.5.1 渐开线齿轮的切齿原理 近代齿轮的加工方法很多，有铸造法、热轧法、冲压法、模锻法和切齿法等。其中最常用的是切削方法，就其原理可以概括分为仿形法和范成法两大类。 1．仿形法 顾名思义，仿形法就是刀具的轴剖面刀刃形状和被切齿槽的形状相同。其刀具有盘状铣刀和指状铣刀等，如图所示。 切削时，铣