齿轮分析.pptx

,上一页,下一页,退出,分目录,第四章 齿轮机构,第九节 圆锥齿轮机构,*,第一节 齿轮机构的特点和分类,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,第六节 渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚,第五节 渐开线齿轮的啮合传动,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,第三节 渐开线齿廓的啮合性质,第二节 齿廓啮合基本定律,下一页,退出,本章目录,第一节 齿轮机构的特点和分类,一、齿轮机构的特点,传动效率高、传动比准确、功率范围大、使用寿命长、工作安全可靠。可实现平行轴、交错轴传动。圆周速度范围大。,优点,缺点,制造和安装精度要求高，成本高，不适于中心距较大的传动,二、,齿轮机构的,分类,平面齿轮机构,直齿圆柱齿轮,平行轴斜齿轮,人字齿轮,空间齿轮机构,圆锥齿轮,交错轴斜齿轮,蜗杆传动,齿廓曲线,渐开线,摆线,圆弧,齿轮与齿条,第一节 齿轮机构的特点和分类,直齿圆柱齿轮,外齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,内齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,齿轮、齿条啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,平行轴斜齿轮,第一节 齿轮机构的特点和分类,人字齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,直齿锥齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,曲齿锥齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,螺旋齿轮啮合传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,蜗轮蜗杆传动,第一节 齿轮机构的特点和分类,第二节 齿廓啮合基本定律,齿廓啮合基本定律,O,1,O,2,C,N,N,K,r,1,r,2,1,2,E,1,E,2,v,k1,v,k2,a,b,Z,第二节 齿廓啮合基本定律,齿廓啮合基本定律,两齿廓在任意位置接触，过接触点的公法线都通过连心线上位置固定点。,O,1,O,2,C,N,N,K,r,1,r,2,1,2,E,1,E,2,v,k1,v,k2,a,b,Z,共轭齿廓，节圆。纯滚动,第三节 渐开线齿廓的啮合性质,一、渐开线的,形成,及其性质,性质,1,：,发生线在基圆,r,b,上作纯滚动,K,B,A,r,b,O,渐开线上任一点,K,的法线切于基圆，切点,B,是,K,的曲率中心。,性质,2,：,第三节 渐开线齿廓的啮合性质,性质,3,：,渐开线上各点压力角不等,压力角,K,B,A,r,b,r,k,v,k,O,第三节 渐开线齿廓的啮合性质,A,4,性质,4,：基圆大小决定渐开线的形状，同一基圆上渐开线形状相同，法向距离相等。,性质,5,：基圆内无渐 开线。,二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律,O,1,O,2,N,1,N,2,K,C,n,n,设两轮齿廓在,K,接触,由于,K,点接触的任意性，故渐开线齿廓满足定传动比基本定律,二、渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律,O,1,O,2,t,t,N,1,N,2,K,C,n,n,传动比,i,:,渐开线齿廓特性,：,1.,可分性,中心距变动不影响传动比,2.,啮合线,N,1,N,2,为直线,接触点的轨迹称为啮合线，,3.,啮合角不变,接触点的公法线与两节圆内公切线所夹的锐角为啮合角。,4.,渐开线齿廓间作用力的大小、方向不变,沿啮合线,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,r,a,r,k,r,f,e,r,S,r,r,b,e,s,一、直齿圆柱齿轮各部分的名称,r,a,r,k,r,f,e,r,S,r,r,b,e,s,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,模数,二、直齿圆柱齿轮的基本参数,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,压力角,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,齿顶高系数 和齿顶间隙系数,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,三 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式,模数，压力角，齿顶高系数，齿顶间隙系数,第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸,第五节 渐开线齿轮的啮合传动,一、,正确啮合条件,模数、压力角相等。,K,11,K,21,=,K,12,K,22,B,1,B,2,=,A,1,A,2,二、连续传动条件,当前啮合的齿对退出接触前，后继齿对进入啮合。,N,2,N,1,第五节 渐开线齿轮的啮合传动,第六节 渐开线标准齿轮的公法 线和固定弦齿厚,一、公法线长度,A,A,1,A,2,B,B,1,B,2,W,W,E,A,E,B,A,1,B,1,和,A,2,B,2,是,E,A,、,E,B,的公法线,公法线长度,W=,A,1,B,1,=,A,2,B,2,=,AB=,常数,公法线跨齿数,公法线长度,取大于计算值的整数,第六节 渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚,二、固定弦齿厚,齿轮的测量项目还有很多,。,第六节 渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,一、齿轮轮齿的加工方法,切削加工,范成法,:,利用一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿。,齿轮插刀,齿条插刀,齿轮滚刀,铣齿法,拉齿法,冲齿法,I,成形法,:,在铣床上使用具有渐开线齿形的铣刀直接切出齿形的方法。,特点,：,精度低，效率低；刀具廉价，设备简单。,适用,：,单件或小批生产低精度齿轮。,(9,级或,9,级以下）,成形法,范成法,插齿,范成法,滚齿,加工方法的特点,特点,：,精度较高，效率较低。,适用,：,批量生产较高精度齿轮。,(67,级,),特点,：,精度较高，效率高。,适用,：,批量生产较高精度齿轮。,(67,级,),第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,二、根切现象及最少齿数,根切,范成法加工齿轮时，如果齿数太少，刀具的顶部将齿廓根部的渐开线切去一部分的现象。,2.,标准齿轮不根切的最少齿数,z,min,=17,3.,避免根切，可采用,变位齿轮,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,三、变位齿轮,标准齿轮的局限性：,齿数不能少于最少齿数,z,min,；,一对啮合齿轮中，小齿轮的强度较低。,用改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法为,变位修正法,。变位修正法切制的齿轮为,变位齿轮,。刀具沿轮坯径向移动的距离为,变位量,.,用,x,m,表示。,x,称为,变位系数，,m,模数。,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,刀具由轮坯中心远离时为,正变位,，,x,为正；加工出的齿轮为,正变位齿轮,。,刀具移近轮坯中心时为,负变位,，,x,为负；加工出的齿 轮称为,负变位齿轮,刀具中线与齿轮分度圆相切，加工出的齿轮为,标准齿轮。,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,变位齿轮与标准齿轮的异同,齿顶圆、齿根圆、齿厚、齿形变化,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,变位齿轮的用途,(1),可提高齿轮的强度和承载能力（正）,(2),改变齿面滑动状况，改善齿轮的 耐磨性和抗胶合性能,(3),配凑中心距,(4),可以避免根切,分度圆：具有标准模数和标准压力角的圆。,第七节 渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,一、斜齿轮的共轭齿廓曲面,渐开螺旋面,渐开柱面,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,正确啮合条件,：,啮合面,C,K,K,模数和压力角相等,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算,端面参数与法面参数,p,t,d,p,n,斜齿条分度面的截面,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,端面压力角与法面压力角,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,法面参数是标准值,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,主要尺寸,斜齿轮的齿顶高和齿根高从法面和端面看是相同的。,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,三、斜齿轮传动的重合度,F,b,斜齿轮工作齿面,直齿,轮工作齿面,G,H,前端面（下）,后端面（上）,分度圆柱面,v,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,过斜齿轮分度圆上一点,C,作法面，得一椭圆。,长半轴,a,=,d,2cos,短半轴,b,=,d,2,C,点曲率半径,=,a,2,b,=,d,2 cos,2,四、斜齿轮的,当量,齿数,a,b,r,C,C,强度计算，成型法加工刀具选择,斜齿轮法面齿形,n,n,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,以模数,m,n,、压力角,n,、以,为分度圆半径作直齿轮。其齿形与斜齿轮法面齿形近似，该假想直齿轮称为斜齿轮,当量齿轮,，其齿数,当量齿数,，用,z,v,表示。,n,n,a,b,r,C,C,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,z,v,的用途,（,3,）确定标准斜齿轮不根切的最少齿数,z,m in,=,z,v m in,cos,3,（,1,）计算斜齿轮强度,（,2,）成型法加工时选择铣刀,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,五 斜齿轮的主要优缺点,第八节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构,第九节 圆锥齿轮机构,一、圆锥齿轮概述,C,O,1,2,r,1,r,2,1,2,二、背锥和当量齿数,背锥,过锥齿轮大端,母线与齿轮分度圆锥母线垂直的圆锥。,当量齿轮,将背锥展成的扇形齿轮的缺口补满，所得到的假想的圆柱齿轮。其齿形与锥齿轮大端齿形一致,.,齿数用,z,v,表示,.,A,理论齿廓曲线为球面渐开线,第九节 圆锥齿轮机构,当量齿数用,z,v,表示。,分度圆半径则为,r,v,。,因,r,v,=,r,cos,=,m z,2 cos,r,v,=,m z,v,/2,z,v1,=,z,1,/cos,1,z,v2,=,z,2,/cos,2,第九节 圆锥齿轮机构,(1),由当量齿轮得出一对锥齿轮正确啮合条件：,大端,m,1,=,m,2,=,m,；,1,=,2,=,；,两轮的锥距相等。,(2),按当量齿轮近似计算锥齿轮传动的重合度；,(3),计算不根切的最少齿数,z,m i n,=,z,v m i n,cos,当量齿轮的意义,第九节 圆锥齿轮机构,分度圆直径：,d,1,=mz,1,d,2,=mz,2,齿顶圆直径：,d,a1,=d,1,+2h,a,cos,1,d,a2,=d,2,+2h,a,cos,2,=m,（,z,1,+2cos,1,）,=m,（,z,2,+2cos,2,）,齿根圆直径：,d,f1,=d,1,-2h,f,cos,1,d,f2,=d,2,-2h,f,cos,2,=m,（,z,1,-2.4 cos,1,）,=m,（,z,2,-2.4 cos,2,）,锥 距：,R=,2=m,2,顶 锥 角：,a1,=,1,+arctg,（,h,f,/R,）,a2,=,2,+arctg,（,h,f,/R,）,根 锥 角：,f1,=,1,-arctg,（,h,f,/R,）,f2,=,2,-arctg,（,h,f,/R,）,分度圆齿厚：,s=m/2,传 动 比：,i=,1,/,2,=z,2,/z,1,=d,2,/d,1,=Sin,2,/Sin,1,=ctg,1,=tg,2,三、直齿圆锥齿轮几何尺寸计算,设计、制造时，以大端模数为基准,第九节 圆锥齿轮机构,上一页,分目录,