机械设计基础 第4版 课件 第六章平行轴齿轮传动（上）.pdf

第六幸平行轴齿桧传动教学要求知识要素：1.杳桧传动的类型、特点及应用场合。2.惭开战SJ桩杳桧的基本参裁及其几何尺寸计算。3.淅开线杳桧嚼合原理，淅开线回桩杳桧传动正确嚼合条件。能力要求：能根据巳知公式正确计算断开线圆枝杳桧传动的几何尺寸。学习重点与难点：渐开线密蛤嗜合原理，断开线画柱岩桧传动几何尺寸计算。第六幸平行轴齿桧传动第一节概述第二节潴开线的形成原理、基本性质和 参数方程第三节 断开线杳桧的参数及几何尺寸第8节渐开线齿轮的嗜合传动第五节淅开线出桧的切杳原理第六节极切现象，录少齿数及变住香桧第一节概述优点:传动比准确、传动平稳。圆周速度大，高达300 m/so传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。效率高（口30.99）、使用寿命长、工作安全可靠。可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜 远距离传动（如单车）。分类:Y圆柱齿轮处齿轮传动平面齿轮传动（轴线平行）内齿轮传动、齿轮齿条齿轮传动的类型I空间齿轮传动（轴线不平行）按齿廓曲线分两轴相交圆锥齿轮 dda,da=d-2ha,df=d+2h 3）为保证齿廓全部为渐开线，/要求2 公。Pa2.齿条Z 8的特例。齿廓曲线（渐开线）”直线特点：1）握右角处处相等，且等于齿形角，a为常数。2）齿距处处相等:p=nm pn=pcosa其它参数的计算与外齿轮相同，如:s=7n n/2 e=jn n/2ha=ha*m hf=(ha*+c*)m三、常用测量项目1.任意圆周上弧齿厚Sk计算公式：ssk rk 0=-2（inv%，九）r s和弦齿高h为了保证卡尺测量卡脚与齿面能在分度圆处接触，必须利用垂直游标控制分度圆弦高值。测量时应用齿顶圆作为定位基 准，定出弦齿高3.公法线长度Wk的测量:公法线长度是指齿轮卡尺跨过k个齿所量得的齿廓间的法 向距离，测量时，应保证卡脚与齿廓渐开线部分相切。跨齿数计算:O k=a+0.5 180实际测量时跨齿数k必为整数。第四节渐开线齿轮的啮合传动一、渐开线齿轮满足定比传动的要求齿廓啮合基本定律：互相啮合的一对齿轮在任一位置 时的传动比，都与连心线。1。2被其 啮合齿廓的在接触处的公法线所分成 的两段成反比。如果要求传动比为常数，则应使。2 P/OF为常数。由于。2、。1为定点，故P必为一个定点。两节圆相切于P点，且两轮节点处速度相同，故两节圆作纯滚动。中心距：a=ri+r2“2为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮的使用寿命，提高机器的 工作精度。二、渐开线齿轮传动的啮合过程 一对轮齿的啮合过程b2 起始啮合点Bi终止啮合点BiB2实际啮合线NjN2:理论上可能的最长啮合线段 理论啮合线段N：N2啮合极限点阴影线部分一齿廓的实际工作段。02三、正确啮合条件91PbCDpb _JQi一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线MN2上。PPP孙co2O2 能正确啮合!O2 不能正确啮合!PblPb2 m1 m2PblPb2、m1 1为保证可靠工作，工程上要求：采用标准齿轮，总是有：故不必验算。五、中心距a及啮合角L中心距对标准齿轮，确定中心距且时，应满足两个要求:1)理论上齿侧间隙为零se2=0 JL J2)顶隙c为标准值。c=c*m此时有：a=ral+c+ri2=r1+ha*m+c*m+r2-(ha*m+c*m)=1i+r2=m(z1+z2)/2。二小2|标准中心距标准安装2.啮合角两轮节圆总相切:a =r+r2=ri+r2两轮的传动比：。2=匕/匕=r2/rl啮合线与节圆公切线之间的夹角，称为啮合角实际上就是节圆上的压力角在标准安装时节圆与分度圆重合。因此有：a=a；a=a必须指出:1）分度圆和压力角是单个齿轮就有的；而节圆和啮合角是两个齿轮啮合后才出现的。NN23a/2）非标准安装时，两分度圆将分 离，此时由：a a；a a3）由渐开线的性质可知：啮合线又是接触 点的法线，正压力总是沿法线方向，故正压 力方向不变。该特性对传动的平稳性有利。3.运动可分性 O1N1PAO2N2P故传动比又可写成：。2=%/%=O2p/O*=rb2/rbl基圆半径之反比。实际安装中心距略有变化时，不影响“2,这一特性称为运动可分性，对加工和装配 很有利。由于上述特性，工程上广泛采用渐开线齿廓曲线。第五节渐开线齿轮的切齿原理齿轮加 工方法铸造法 热轧法冲压法粉末冶金法 铳削模锻法 仿形法拉削【切制法 J/插齿展成法滚齿 剃齿一、仿形法 盘铳刀指状铳刀匚磨齿指状铳刀加工8照二组各号铳刀切触齿轮的齿数范围 1 2 3 4 5 6 7 8号数Oa年轮 1213 1416 1720 2125 2634 3554 55134 2135 号数仿形法加工的特点：所选铳刀不可能与要求齿形准确吻合，加工出的齿形不够准确；轮齿的分度有误差，制造精度较低；切削是断续的，生产效率低。应用：所以仿形法常用于单件、修配或少量生产及齿轮精度要求 不高的齿轮加工。二、展成法（范成法）1.齿轮插刀加工切削运动共根齿廓互为包络线i-a）0/co=z/z0 齿轮插刀加工2.齿条插刀加工齿条插刀加工时齿麻包络过程插齿加工过程为断续切削，生产效率低。3.滚刀被加工齿轮范成法加工的特点:一种模数只需要一把刀具连续切削，生产效率高，精度 高，用于批量生产。第六节 根切现象、最少齿数及变位齿轮一、根切现象和最少齿数1.根切现象根切的后果：削弱轮齿的抗弯强度;使重合度下降。以下分析产生根切的原因：当B2落在电点的下方：PBPNj 刀具在位置1开始切削齿间；在位置2开始切削渐开线齿廓；在位置3切削完全部齿廓；当B2落在Ni点之上：PBPNj 刀具在位置1开始切削齿间；在位置2开始切削渐开线齿廓；在位置3切削完全部齿廓；pb2=pnx不根切当B2落在N1点的上方:PBPNi234结论：刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点 M的右上方，必发生根切。根切条件为：pb2pnx A2.最少齿数当Ni、B2两点重合时，正好不根切。不根切的条件：PNBPB2在PNQi中有:PNx=rsin a在PB2B，中有:PB2=h*m/si代人求得：z22ha*/sin2 a即：zmin=2 ha7 sin2 a取 a=20。，ha*=l,得：zmin=17rb二、渐开线标准齿轮的局限性标准齿轮的优点：计算简单、互换性好。缺点：1）当ZVZmm时，产生根切。但实际生产中经常要用到 ZVZmm的齿轮。2）不适合小翔的场合。相“时，不能安装。当山”时，产生过大侧隙，且!3）小齿轮容易坏。原因：。小，滑动系数大，齿根 薄。希望两者寿命接近。三、变位齿轮L加工齿轮时刀具的移位为避免根切，可径向移动刀具xm一移距 x为变位系数规定：远离轮坯中心时，x 0,y一正变位齿轮。b2刀具中线一力 靠近轮坯中心时，x 0标准齿轮x=0负变位齿轮x0高度变位齿轮传动X1=-X2丰0I负角度变位传动为+&0,大齿轮采用负变位，x20 优缺点：可采用ZiZmin的小齿轮，仍不根切，使结构更紧凑。改善小齿轮的磨损情况。相对提高承载能力，因大小齿轮强度趋于接近。缺点是:没有互换性，必须成对使用，略有减小。