齿轮基本参数传动啮合原理.ppt

4直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸 5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 6渐开线齿廓切削加工原理 4 4渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸外齿轮各部分名称及符号：外齿轮各部分名称及符号：齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数,用z表示。外齿轮基本参数及几何尺寸计算：外齿轮基本参数及几何尺寸计算：模数模数mZp=d则d=pz=mz模数单位为mm，标准模数见表。它是确定齿轮尺寸的重要参数。压力角压力角:渐开线齿廓在分度圆处的压力角。用表示。Cosk=rb/rkC o s =rb/r我国规定标准压力角为20 齿顶高齿顶高 ha=ha*m（ha*齿顶高系数）齿根高齿根高hf=(ha*+c*)m（c*顶隙系数）我国标准规定：正常齿制ha*=1，c*=0.25；短齿制ha*=0.8，c*=0.3全齿高全齿高h=ha+hf=(2ha*+c*)m外齿轮基本参数及几何尺寸计算（续）：外齿轮基本参数及几何尺寸计算（续）：标准齿轮是指m,a,ha*和 c*均为标准值，且s=e的齿轮。m,a,ha*和 c*是齿轮的基本参数，其它几何尺寸可通过它们求得。计算公式见表12-2-2。内齿轮与外齿轮的不同点：内齿轮与外齿轮的不同点：1.齿廓是内凹的。2.分度圆大于齿顶圆，齿根圆大于分度圆。3.齿顶圆必须大于基圆，齿顶的齿廓才能全部为渐开线。所以，内齿轮的齿顶圆直径与齿根圆直径的计算公式不同于外齿轮，其它尺寸可参照外齿轮的计算公式。齿条与齿轮的不同点：齿条与齿轮的不同点：1.齿条齿廓上各点的压力角相等。其大小等于齿廓的倾斜角（取标准值20o)，通称为齿形角。2.无论在中线上或与其平行的其它直线上，其齿距都相等。1.1.啮合过程啮合过程B1B2一对具有渐开线齿廓齿轮的啮合传动，是依靠主动齿轮的齿廓推动从动齿轮的齿廓来实现的。图中：B1为啮合终止点B2为啮合起始点B1B2为实际啮合线段N1N2为理论啮合线段N1、N2为极限啮合点5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动2.2.渐开线齿廓的啮合特点渐开线齿廓的啮合特点四线合一：四线合一：啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线和一。传动比恒定：传动比恒定：渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律。中心距可分性：中心距可分性：CO O2 2N N2 2O O1 1N N1 1=rb2rb1上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比，为上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比，为一常数。安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小，此特一常数。安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小，此特性称为中心距可分性。性称为中心距可分性。2.2.渐开线齿廓的啮合特点渐开线齿廓的啮合特点啮合角不变啮合角不变C啮合线与两节圆公切线所夹的锐角称为啮合角，用表示。显然，齿轮传动啮合角不变，正压力的大小也不变。因此，传动过程比较平稳。5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动3.3.渐开线齿轮啮合传动的条件渐开线齿轮啮合传动的条件正确啮合条件正确啮合条件:为了保证前后两对齿轮能在啮合线上同时接触而又不产生干涉，则必须使两轮的相邻两齿同侧齿廓沿啮合线上距离（法向齿距）相等。由渐开线性质可知，法向齿距与基圆齿距相等，即Pb1=Pb2。又Pb=mCos由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m1Cos1由此可得两齿轮正确啮合的条件为：m1Cos1=m2Cos2即：m1=m21=25渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动3.3.渐开线齿轮啮合传动的条件渐开线齿轮啮合传动的条件标准安装条件标准安装条件:一对齿轮传动时，一齿轮节圆上的齿厚之差称为齿侧间隙。在机械设计中，正确安装的齿轮应无齿侧间隙。一对相互啮合的标准齿轮，其模数相等，故两轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等，因此，当分度圆与节圆重合时，可满足无齿侧间隙的条件。这种安装称为标准安装。标准安装时的中心距称为标准中心距。a=m(z1+z2)/2顶隙C=c*m5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动6 6渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理1.1.仿形法仿形法 仿形法是在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过3600/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。铣直齿铣斜齿动画演示 加工方便易行，但精度难以保证。加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓形状取决于基圆的大小，而基圆半径rb=(mzcos)/2，故齿廓形状与m、z、有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮，故齿形通常是近似的。表中列出了1-8号圆盘铣刀加工齿轮的齿数范围。圆盘铣刀加工齿数的范围圆盘铣刀加工齿数的范围刀号 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 812-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 13512-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 135以上以上刀号 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8加工齿数范围加工不连续，生产效率低，不宜用于批量生产。加工不连续，生产效率低，不宜用于批量生产。可在普通铣床上加工，不需专用机床。可在普通铣床上加工，不需专用机床。这种方法适用于单件生产而且精度要求不高的齿轮加工。仿形法仿形法特点：特点：渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理(续）续）2.2.范成法范成法范成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种刀具有三种：（1）齿轮插刀齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮；（2）齿条插刀齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条；（3）齿轮滚刀齿轮滚刀 像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连续加工，生产率高。2.2.范成法范成法加工方法有：加工方法有：插齿和滚齿插齿和滚齿插直齿插直齿插斜齿插斜齿渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理(续）续）2.2.范成法范成法滚直齿滚直齿滚斜齿滚斜齿动画演示渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理(续）续）