* 第七节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 一、斜齿轮齿面的形成和斜齿轮传动的特点 二、斜齿轮的基本参数 三、几何尺寸计算 四、斜齿轮传动的正确啮合条件 五、重合度计算 六、当量齿数简介 * 一、斜齿轮齿面的形成和斜齿轮传动的特点 1.齿面形成及其特点 直齿轮:发生线 与轴线平行。 齿面为渐开面。 斜齿轮:发生线 与轴线成 角。齿面为螺旋渐开面。 直齿轮 斜齿轮 2. 传动特点 啮合时,斜齿轮的轮齿是逐渐进入啮合,又逐渐脱离啮合。斜齿轮传动传动平稳,冲击、振动和噪音小,重合度大,承载能力强,结构紧凑,广泛应用在大功率和高速齿轮传动中。 视频(斜齿轮) * 这就要求我们建立端面参数与法面参数之间的换算关系。 斜齿轮在垂直于螺旋方向的法面齿形不同与端面的渐开线齿形,故斜齿轮有端面和法面两套参数 二、斜齿轮的基本参数 端面:垂直齿轮轴线的平面。齿形是渐开线齿形。端面齿形参数为端 面参数,用于有关的几何尺寸计算。如 、 、 、 。 螺旋角:与斜齿轮同轴线的任意圆柱面与斜齿轮轮齿的交线均为 螺旋线。螺旋线的切线与齿轮轴线夹角为螺旋角。轮齿 的旋向(螺旋线方线)有左旋与右旋之分。 分度圆柱上螺旋线的螺旋角。 基圆柱上螺旋线的螺旋角。 左旋:沿轴线方向看,轮齿左边高、右边低。 右旋:沿轴线方向看,轮齿右边高、左边低。 法面:垂直螺旋方向的平面。齿形不是渐开线齿形。法面齿形参数为 法面参数,为标准值,与刀具参数同。如 、 、 、 。 左旋 右旋 * 端面参数与法面参数 1.法面模数 与端面模数 2.法面压力角 与端面压力角 * 三、标准斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式 分度圆直径 基圆直径 齿顶高 齿根高 齿全高 齿顶圆直径 齿根圆直径 顶 隙 中心距 c = c a a = * 四、斜齿轮传动的正确啮合条件 或 或 (?“-”代表旋向相反) 外啮合齿轮: 内啮合齿轮: 或 或 * 五、重合度计算 总重合度 轴面重合度 端面重合度 * 六、当量齿数 1.当量齿轮的概念 与斜齿轮的法面齿形相当的直齿圆柱齿轮。 2.当量齿数 当量齿轮轮齿的个数。 3.当量齿轮的作用 代替斜齿轮进行强度计算。 其齿数作为加工斜齿轮选择铣刀的依据。 4.如何构造当量齿轮 、计算当量齿数 不发生根切的最小齿数Zvmin=17, Zmin=17 17 * 第八节 直齿圆锥齿轮机构 一、特点与用途 * 1.用途 用于传递两相交轴之间的运动和动力。一般轴 交角 一般为∑=90o 。圆锥齿轮传动振动和噪声都 比较大,一般应用于速度较低的传动中。 2.锥齿轮的齿形特点 轮齿分布在圆锥体的表面上,对应圆柱齿轮中的各“圆柱”都将变成“圆锥”,如分度圆锥、基圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥等。 圆锥齿轮的轮齿由大端至小端逐渐收缩,不同端面上的齿形是不一的,参数也不同。大端参数为标准值。 轮齿有直齿、斜齿和曲齿等形式之分。 视频1(直齿) 视频2(曲齿) ① ② ③ 一、特点与用途 * 1.了解齿轮机构的类型及功用; 2.理解齿廓啮合基本定律; 3.了解渐开线的形成,掌握渐开线的性质及渐开线齿廓的 啮合特性; 4.了解和掌握渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动需要满足的条件; 5.了解渐开线齿廓的根切现象产生的原因,掌握不发生根 切的条件; 6.学会根据已知条件,进行直齿圆柱齿轮的传动设计; 7.了解斜齿圆柱齿轮机构传动特点,并进行传动设计; 8.了解圆锥齿轮机构传动特点。 本章总结 * * * * * 第4章 齿轮机构 第一节 齿轮传动的特点、类型及其应用 第二节 齿廓啮合的基本定律 第三节 渐开线齿廓及其啮合特性 第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮 第五节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 第六节 渐开线齿廓的根切现象 第七节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 第八节 直齿圆锥齿轮机构简介 本章总结 * 优点: 传动准确、平稳、效率高、功率范围和速度范围广、结构紧凑、 使用寿命长。 缺点:制造和安装精度要求高,成本较高、不宜于远距离两轴间传动。 特点 第一节 齿轮传动的特点、类型及其应用 用途 用来传递空间两任意轴之间运动和动力。 分类 平面齿轮传动 (两轴平行) 空间齿轮传动 (两轴不平行) 两轴相交 圆锥齿轮传动 蜗杆传动 交错轴斜齿轮传动 圆柱齿轮传动 直齿 斜齿 曲齿 直齿 斜齿 外啮合 内啮合 齿轮齿条 两轴交错 人字齿轮 工作原理 依靠主动轮轮齿的齿廓推动从动轮轮齿的齿廓来实现。 * 齿轮传动图 外啮合直齿 内啮合直齿 齿轮齿条 外啮合斜齿 外啮合人字齿 蜗杆传动 交错轴斜齿轮 直齿锥齿轮 斜齿锥齿轮 曲齿锥齿轮 * 欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数,节点 必为定点。 两齿轮啮合时,其瞬时传动比等于啮合齿廓接触点处公法线分连心线所成两段线段的反比。 第二节 齿廓啮合的基本定律 一、齿廓啮合的基本定律 二、共轭齿廓 啮合:一对轮齿相互接触并进行相对运动的状态称为啮合。 传动比:两轮角速度之比。 概念 满足预定传动比要求的一对齿廓称为共轭齿廓。 基本要求 实现预定传动比;便于设计、制造和安装;互换性好;强度高。 齿廓曲线 渐开线(最常用)、外摆线、圆弧曲线 。 齿廓啮合的基本定律 第一种叙述法: 第二种叙述法: ? * 为连心线 与公法线 的交 点,称为啮合节点,简称节点。 主动齿轮1的齿廓 与从动齿轮2的齿 廓 在K 点啮合,要保证两齿轮齿廓高副 接触,它们在 点的速度沿公法线 方 向的分量应相等。即 由于 , 那么 故两轮的瞬时传动比为: 分别以 和 为圆心、 以 和 为半径作 圆,这两个圆分别称为两轮的啮合节圆,简称节圆。 ★两轮齿廓在节点啮合时,相对速度为零,即一对齿 轮的啮合传动相当于它们的节圆作纯滚动。 齿廓啮合的基本定律图 * 第三节 渐开线齿廓及其啮合特性 一、渐开线的形成和渐开线性质 二、渐开线齿廓啮合特性 * 一、渐开线的形成和渐开线性质 发生线 沿半径为 的基圆作纯滚
《机械设计基础》课件-第4章 齿轮机构.ppt
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