机械原理齿轮系及其设计

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中国矿业大学机械原理 (齿轮机构及其设计)

8.9.2 斜齿圆柱齿轮的几何参数
斜齿圆柱齿轮的端面齿廓为准确的渐开线，法面齿廓为精确的渐开线，如图8.27 所示。它的端面与法面参数不相同。
左旋的斜齿轮
β βb
法截面
右旋的斜齿轮图8.26 斜齿圆柱齿轮的三维图
右旋的斜齿轮图8.27 右旋斜齿轮
(1) 基圆柱面上的螺旋角与分度圆上的螺旋角
ω1 O1
r1
rb1 N'1 N1
xminm
P
xm
α
Q N1Q=ha
4
1
23
图8.23 齿轮变位加工图
xm ham N1Q (不根切) ham xm N1Q
N1Q r sin 2
不根切的变位系数条件为 x ha (Zmin Z ) / Zmin (8.13)
8.8.4 变位齿轮的几何尺寸齿轮的变位，即是指在加工齿轮时，让刀具的中线(分度线)不予被加
(r1 r2 ) cos a cos ( 8.21)
cos
cos
a'与标准齿轮标准中心距a 之差称为分度圆分离量，用ym表示，y 称为分度圆分离系数，y 为
ym a a a( cos 1) cos
y a a Z1 Z2 ( cos 1) (8.22)
m
2 cos
设该螺旋线起点与终点在轴线方向上的长度为Lw，则斜齿圆柱齿轮在分度圆柱面上的螺旋角β（β的余角λ 称为螺旋升角或导程角，λ＝π/2－β）与基圆柱面上的螺旋角βb存在以下关系
β βb
tan b πd b / Lw tan πd / Lw
以上两式相除得
arctan(d tan b / db ) (8 26)
αKO Biblioteka 8.24 任意圆上的齿厚8.8.5 变位齿轮传动

机械原理第十一十二章

周转轮系的传动比(2/2)
ω ω i =ω =ω ω ω
H m H n H m系中由m至n各从动轮齿数的乘积在转化轮系中由m至n各主动轮齿数的乘积
式中“±”号应根据其转化轮系中m、n两轮的转向关系来确定。而ωm、ωn、ωH均为代数值，在使用时要带有相应的“±”号。而差动轮系的传动比就可根据已确定出的ωm、ωn、ωH大小直接求得。 3．行星轮系的传动比由于具有固定太阳轮的周转轮系必定为行星轮系，故行星轮系传动比的一般表达式为
第十一章
§11-1 §11-2 §11-3 §11-4 §11-5 §11-6 §11-7 *§11-8
齿轮系及其设计
齿轮系及其分类定轴轮系的传动比周转轮系的传动比复合轮系的传动比轮系的功用行星轮系的效率行星轮系的类型选择及设计的基本知识其他新型行星齿轮传动简介返回
§11-1 齿轮系及其分类
§12-4 凸轮式间歇运动机构
1．机构的工作原理及特点（1）工作原理由主动轮和从动盘组成，主动凸轮作连续转动，通过其凸轮廓线推动从动盘作预期的间歇分度运动。（2）工作特点动载荷小，无刚性和柔性冲击，适合高速运转，无需定位装置，定位精度高，结构紧凑；但加工成本高，装配与调整的要求。
凸轮式间歇运动机构(2/2)
§12-3 擒纵轮机构
1．擒纵轮机构的组成及工作原理（1）机构的组成由擒纵轮、擒纵叉、游丝摆轮及机架组成。（2）工作原理擒纵轮受发条驱动而转动，同时受擒纵叉上的左右卡瓦阻挡而停止，并通过游丝摆轮系统控制动停时间，从而实现周期性单性间歇运动。游丝摆动系统是由游丝、摆轮及圆销、擒纵叉及叉头钉等组成。其能量的补充是通过擒纵轮齿顶斜面与卡瓦的短暂接触传动来实现的。

孙恒《机械原理》(第八版)学习辅导书第11章齿轮系及其设计【圣才出品】

第11章　齿轮系及其设计11.1　复习笔记本章主要介绍了定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算，轮系的功用，以及行星轮系的效率、齿数的确定。

学习时需要重点掌握轮系传动比的计算，尤其是复合轮系的分析计算，常以计算题的形式考查。

除此之外，轮系的类型和功用、行星轮系中各齿数的确定（需要满足4个条件）等内容，常以选择题和填空题的形式考查，复习时需要把握其具体内容，重点记忆。

一、齿轮系及其分类1．定义齿轮系是由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统，简称轮系。

2．分类根据轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置是否固定，将轮系分为三大类：（1）定轴轮系运转时各个齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定的轮系称为定轴轮系。

（2）周转轮系（见表11-1-1）表11-1-1　周转轮系图11-1-1　周转轮系二、定轴轮系的传动比（见表11-1-2）表11-1-2　定轴轮系的传动比三、周转轮系的传动比1．周转轮系的传动比设周转轮系中的两个太阳轮分别为m 和n ，行星架为H ，则其转化轮系的传动比i mn H 可表示为H Hm m H mn H n n Hm nm nωωωi ωωω-==-=±在转化轮系中由至各从动轮齿数的乘积在转化轮系中由至各主动轮齿数的乘积2．具有固定轮的行星轮系的传动比具有固定轮的行星轮系，设固定轮为n ，即ωn ＝0，则有i mn H ＝（ωm －ωH ）/（0－ωH ）＝－i mH ＋1，即i mH ＝1－i mn H 。

四、复合轮系的传动比1．计算步骤（1）将各部分的周转轮系和定轴轮系一一分开；（2）分别列出其传动比计算式；（3）联立求解。

2．划分周转轮系（1）先要找到轮系中的行星轮和行星架（注意：轮系中行星架往往由其他功用的构件所兼任）；（2）每一行星架以及连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮组成一个基本周转轮系；（3）当将所有的基本周转轮系部分找出之后，剩下的便是定轴轮系部分。

机械原理11-本科)-轮系

ω
H 3
ω1 i1H = = 1 + 1.875= + 2.875 ωH
ω
H 1
例２：
在图示的周转轮系中，在图示的周转轮系中，设已知 z1=100, z2=101, z2’=100, z3 = 99. 试求传动比 iH1。
2 2′
解：为固定轮(即轮3为固定轮即n3=0) 为固定轮
n1 − nH n1 − nH i = = n3 − nH 0− nH
齿轮４对传动比没有影响，齿轮４对传动比没有影响，但能改变从动轮的转向，称为过轮或中介轮。轮的转向，称为过轮或中介轮。
§11—3 周转轮系传动比的计算一、周转轮系的分类按周转轮系所具有的自由度数目的不同分类：按周转轮系所具有的自由度数目的不同分类： 1) 行星轮系
F = 3× 3 − 2 × 3 − 2 = 1
i AB
从 A → B 从动轮齿数的连乘积 = 从 A → B 主动轮齿数的连乘积
二、首、末轮转向的确定 1、用“＋” “－”表示
ω1 ω1 1 ω2
1
2
ω2
p
vp
转向相反
2
转向相同
i 12
ω1 = = ω2
z2 − z1 z2 + z1
外啮合内啮合
对于平面定轴轮系，对于平面定轴轮系，设轮系中有 m对外啮合齿轮，则末轮转向为(-1) 对外啮合齿轮，则末轮转向为对外啮合齿轮
关键是先要把其中的周转轮系部分划分出来。周转轮系的找法：周转轮系的找法：先找出行星轮，然后找出系杆，先找出行星轮，然后找出系杆，以及与行星轮相啮合的所有中心轮。行星轮相啮合的所有中心轮。每一系杆，每一系杆，连同系杆上的行星轮和与行星轮相啮合的中心轮就组成一个周转轮系在将周转轮系一一找出之后，在将周转轮系一一找出之后，剩下的便是定轴轮系部分。定轴轮系部分。

机械原理第五章

齿顶高系数 ha*和径向间隙系数 c*均为标准值。
正常齿标准 ha* 1, c* 0.25 短齿标准 ha* 0.8, c* 0.3
（6）渐开线圆柱齿轮的基本（基准）齿廓（齿形）
（1）齿条同侧齿廓为平行的直线，齿廓上各点具有相同的压力角，即为其齿形角，它等于齿轮分度圆压力角。
（2）与齿顶线平行的任一直线上具有相同的齿距p m 。
（7）斜齿齿轮齿条机构
斜齿轮斜齿条啮合传动应用较少。
（8）非圆齿轮机构
轮齿分布在非圆柱体上，可实现一对齿轮的变传动比。需要专用机床加工，加工成本较高，设计难度较大。
这是利用非圆齿轮变传动比的工作原理，设计的一种容积泵。现已获得实用新型专利。
2、相交轴之间传递运动 (1) 直齿圆锥齿轮机构
s pb a
公
式
d1=mz1 d2=mz2
db1=mz1cos、
ha = ha*m
db2=mz2cos
hf = (ha* + c* )m
da1 d1 2ha m( z1 2ha* )
da2 d2 2ha m( z2 2ha* )
*
*
d f 1 d1 2h f m(z1 2ha 2c )
3.渐开线方程
如右图所示，以OA为极坐标轴，渐开线上的任一点K可用向径rK和展角θK来确定。根据渐开线的性质，有
rb(K +K ) = AN = KN = rbtanK
故 K = tan K － K
式中K称为渐开线在K点的压力角，它是K点作用力F的方
向(K点渐开线的法线方向)与该点速度VK方向的夹角。
两螺旋角数值不等的斜齿轮啮合时，可组成两轴线任意交错传动，两轮齿为点接触，且滑动速度较大，主要用于传递运动或轻载传动。

机械原理3D版课件-第8章齿轮机构及其设计

4. 齿顶高系数ha*和顶隙系数c*
齿顶高系数ha* ：正常齿制ha*= 1，短齿制ha*= 0.8 。顶隙系数c*：正常齿制c*= 0.25，短齿制c*= 0.3。
ha ham
hf (ha c )m
h ha hf (2ha c )m
§8-4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
三、几何尺寸表8-4渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸公式
啮合终止点B1 —— 啮合线N1N2 与主动轮齿顶圆的交点。
线段B1B2 ——实际啮合线段。啮合线N1N2 —— 理论啮合线段。 N1、N2 —— 啮合极限点。
图8-14齿轮重合度
§8-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
重合度——实际啮合线段与法向齿距的比值，用εa 表示。
a
B1B2 pb
连续传动条件—— 重合度大于或等于 1
重合度的计算
a
1 2π
z1tan a1
tan
z2 tan a2
tan
影响重合度的因素：
a) ε与模数m无关；
b) 齿数ｚ越多，ε 越大； c) ｚ趋于∞时，εmax=1.981； d) 啮合角α‘ 越小，ε越大；
e) 齿顶高系数ha*越大，ε越大。
图8-14齿轮重合度
图8-15 齿轮重合度与齿轮啮合区段
图8-2渐开线的形成
二、渐开线的特性
1. 发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的圆弧长。
2. 渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。发生线与基圆的切点B就是渐开线在K 点的曲率中心，
线段KB是渐开线在K点的曲率半径。
3. 基圆内无渐开线。 4. 渐开线的形状取决于基圆的大小。
§8-3 渐开线齿廓及其啮合特性

＜机械原理＞第五章_齿轮机构及其设计

1:22 PM
第五章齿轮机构及其设计
二、共轭齿廓

凡是满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓叫共轭齿廓。只要给出一条齿廓曲线，就可以根据齿廓啮合基本定律求出与其共轭的另一条齿廓曲线。理论上满足一定传动比规律的共轭曲线有很多。如：渐开线、摆线、变态摆线、圆弧曲线、抛物线等。

两头牛背上的架子称为轭,轭使两头牛同步行走。共轭即为按一定的规律相配的一对。

但啮合角≡齿形角

意味着：同1把齿条形刀具制造的齿轮（无论标准或变位、无论齿数多少）压力角都相同。
1:22 PM 第五章齿轮机构及其设计
中心距
侧隙无有无有
顶隙标准 >标准标准 >标准
节圆(线) =分度圆 >分度圆
啮合角 =压力角 >压力角
标准标准齿安装轮与标准齿轮非标安装
第五章齿轮机构及其设计
渐开线的极坐标参数方程式
1:22 PM
二、渐开线齿廓
1、渐开线齿廓能满足定传动比的要求
公两公法线是基圆切线通过连心线上定点节点 = 一对齿轮传动比
1 O2 P r '2 rb 2 i Const 2 O1P r '1 rb1
第五章齿轮机构及其设计
标准齿标准轮与标安装准齿条非标安装
标准中心距 >标准中心距标准中心距 >标准中心距
1:22 PM
第五章齿轮机构及其设计
§5-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
渐开线齿轮的啮合过程

主动轮与从动轮啮合起始：主动轮齿根部接触从动轮齿顶啮合终止：主动轮齿顶接触从动轮齿根部啮合点

2024年机械设计基础课件!齿轮机构H

机械设计基础课件!齿轮机构H机械设计基础课件：齿轮机构一、引言齿轮机构是机械设计中应用最广泛的一种传动机构，其结构简单、传动效率高、可靠性好，广泛应用于各种机械设备中。

齿轮机构由齿轮副组成，包括齿轮、轴、轴承等零部件。

本课件将介绍齿轮机构的基本原理、分类、传动比计算、齿轮啮合条件、齿轮强度计算等内容。

二、齿轮机构的基本原理齿轮机构是利用齿轮的啮合来实现两轴之间的运动和动力传递的装置。

当两个齿轮啮合时，主动齿轮转动，通过齿轮啮合将动力传递给从动齿轮，从而实现运动的传递。

齿轮的啮合原理是基于齿廓曲线的几何关系，齿廓曲线是齿轮啮合的基础。

三、齿轮机构的分类齿轮机构根据齿轮的形状和布置方式可以分为多种类型，常见的有直齿轮机构、斜齿轮机构、蜗轮蜗杆机构等。

1.直齿轮机构：直齿轮机构是齿轮齿面与轴线垂直的齿轮机构，其传动平稳、噪音低，但承载能力相对较小。

2.斜齿轮机构：斜齿轮机构是齿轮齿面与轴线呈一定角度的齿轮机构，其传动效率高、承载能力强，但噪音相对较大。

3.蜗轮蜗杆机构：蜗轮蜗杆机构是利用蜗杆和蜗轮的啮合来实现传动的，其传动比大、传动平稳，但效率相对较低。

四、齿轮机构的传动比计算齿轮机构的传动比是指主动齿轮与从动齿轮转速的比值。

传动比的计算公式为：传动比=从动齿轮齿数/主动齿轮齿数在实际应用中，根据工作需求确定传动比，然后根据传动比选择合适的齿轮齿数，以满足设计要求。

五、齿轮啮合条件1.齿廓重合条件：齿轮啮合时，齿廓必须保持连续接触，避免齿廓间的冲击和滑动。

2.齿顶隙条件：齿轮啮合时，齿顶之间应保持一定的间隙，以避免齿顶干涉。

3.齿根隙条件：齿轮啮合时，齿根之间应保持一定的间隙，以避免齿根干涉。

4.齿侧隙条件：齿轮啮合时，齿侧之间应保持一定的间隙，以允许润滑油的进入和排出。

六、齿轮强度计算齿轮强度计算是齿轮设计的重要环节，主要包括齿面接触强度计算和齿根弯曲强度计算。

1.齿面接触强度计算：齿面接触强度计算是确定齿轮齿面接触应力是否满足材料屈服极限的要求。

孙桓《机械原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解-第十一章至第十四章【圣才出品】

第11章齿轮系及其设计11.1复习笔记一、齿轮系及其分类1．定义由一系列的齿轮所组成的齿轮传动系统称为齿轮系，简称轮系。

（2）周转轮系①定义如图11-1-1所示，运转时至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转的轮系称为周转轮系。

图11-1-1周转轮系②基本构件在周转轮系中，一般都以太阳轮和行星架作为输入和输出构件，称为周转轮系的基本构件。

a．太阳轮轮系中绕固定轴回转的齿轮称为太阳轮。

如图11-1-1中齿轮l和内齿轮3都围绕着固定轴线OO回转，则齿轮1和内齿轮3为太阳轮；b．行星轮不仅绕自身轴线作自转，还随着行星架一起绕固定轴线做公转的齿轮称为行星轮。

如图11-1-1中齿轮2，其中构件H为行星架，又称转臂或系杆。

③分类a．根据其自由度的数目分类第一，差动轮系自由度为2的周转轮系称为差动轮系；第二，行星轮系自由度为1的周转轮系称为行星轮系。

b．根据基本构件的不同分类若轮系中的太阳轮以K表示，行星架以H表示，则如图11-1-1所示的轮系称为2K-H 型周转轮系。

（3）复合轮系既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或者是由几部分周转轮系组成的轮系称为复合轮系。

二、定轴轮系的传动比1．轮系传动比的定义轮系的传动比是指轮系中首、末两构件的角速度之比。

2．传动比计算（1）定轴轮系的传动比等于组成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积；（2）传动比又等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积之比，即：定轴轮系的传动比＝所有从动轮齿数的连乘积/所有主动轮齿数的连乘积3．首、末轮转向关系的确定（1）转向的确定①齿轮的转向可用箭头表示，箭头方向表示齿轮可见侧的圆周速度的方向；②标志一对啮合传动的齿轮转向的箭头为同时指向节点或同时背离节点；③当首、末两轮的轴线彼此平行时，两轮的转向不是相同就是相反；当两者的转向相同时，规定其传动比为“＋”，反之为“－”；④若首、末两轮的轴线不平行，其间的转向关系只能在图上用箭头来表示。

机械原理潘存云第6章齿轮系及其设计课件

机械原理潘存云第6章齿轮系及其设计课件
机械原理学是一门重要的工程学科，本课件介绍了齿轮的基础知识，设计原理，案例分析以及常见故障及应对方法。
齿轮基础知识
齿轮的定义和分类
齿轮按照齿形可分为直齿轮和斜齿轮，按照安排方式可分为外齿轮和内齿轮。
齿轮的工作原理
齿轮将动力从一个轴系传递到另一个轴系，保持传动方向不变并可以改变传动方向。
齿轮传动的优点和应用领域
齿轮传动具有高效、可靠、节能、平稳传动、精度高等优点，广泛应用于汽车、工业机械、船舶等领域。
齿轮系统设计原理
1
齿轮副的几何计算
通过齿轮副的几何计算，可以确定齿轮参数，计算齿轮的基本尺寸。
2
齿轮副的力学计算
通过齿轮副的力学计算，可以确定齿轮的载荷和强度，评估齿轮承载能力。
实例二：工业机械传动设计
工业机械传动系统应根据生产要求、传动效率、寿命和可靠性等要求，选用合适的齿轮副和齿轮材料。
齿轮系统常见故障及应对方法
齿轮系统的故障类型
齿轮系统常见故障包括齿面磨损Βιβλιοθήκη 变形、断齿等问题。故障诊断
通过振动诊断、油液检测、声学诊断等方法，可以检测和诊断齿轮系统的故障。
总结
齿轮传动系统是一种高效、可靠、节能的传动方式，其设计需要注意几何、力学和动力学计算。
3
齿轮副的动力学计算
通过齿轮副的动力学计算，可以分析齿轮传动的稳定性、噪声和振动等特性。
4
齿轮系统的选型和设计要点
在齿轮系统设计时，应根据传动比、功率、转速和传动方式等参数，选用合适的齿轮副类型和齿轮材料。
齿轮系统设计案例分析
实例一：汽车变速器设计
汽车变速器是齿轮传动系统的一个重要部分，其设计应根据汽车应用场景、市场需求和工艺特点等因素。

机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)

华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四（第8章—第10章—第11章）第八章齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系，其自由度分别为 2 和 1 。

2、组成周转轮系的基本构件有：太阳轮；行星轮，系杆。

3、K i 1与H K i 1不同，K i 1是构件1和K 的传动比；HK i 1是构件1和K 相对系杆H 的传动比。

二、简答题1、什么是复合轮系？写出计算复合轮系传动比的步骤。

复合轮系：由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。

步骤：（1）划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系；（2）分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式；（3）根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。

2、在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向，并指出蜗轮4的旋向。

答：蜗轮4为顺时针转动，蜗轮4的旋向为左旋。

3 在图示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：z 1＝20，z 2＝50，z 3＝15，z 4＝30，z 6＝40，z 7＝18，z 8＝51，蜗杆z 5＝1，且为右旋，试求传动比i 18；并指出提升重物时手柄的转向。

答：所示轮系为定轴轮系；各轮转向为：8－逆时针、7－顺时针、4－箭头向左、3－箭头向上、2－箭头向上、1－箭头向上；传动比：67.56618=i4 在图示的蜗杆传动中，试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。

答：左图为右旋蜗杆；右图蜗杆逆时针转动。

三计算题1 在图示的轮系中，已知z 1＝20，z 2＝30，z 3＝18，z 6＝48，齿轮1的转速n 1＝150 r/min ，试求系杆 H 的转速n H 的大小和方向。

1.667.534124114-=⨯-=--=Z Z Z Z i H H Hωωωω因为：04=ω所以：667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中，已知：Z 1=20 ，Z 2=30 ，Z 2’=25，Z 3=75，Z 4=30，Z5=25，。

机械原理及其计算机辅助_ 齿轮系及其设计_

泰州学院机械原理及其计算机辅助
第6章
6.1 轮系的类型
轮系(多齿轮的传动装置)的分类
分类定轴轮系
周转轮系
复合轮系
平面轮系
空间轮系
行星轮系
差动轮系
定轴轮系
1轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置都固定不动，则称之为定轴轮系（或称为普通轮系）。

3
124
轮系运转时，至少有一
个齿轮轴线的位置不固定，
而是绕某一固定轴线回转，
则称该轮系为周转轮系。

3
2
13
4123442
1
差动轮系行星轮系
周转轮系
2
复合轮系3既包括定轴轮系，又包括周转轮系，或由多个基本周转轮系组成的轮系，称为复合轮系。

4
3
5
H
1
2定轴轮系周转轮系6123H 145H 2周转轮系1
周转轮系2
谢谢！。

机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计

一、教案基本信息机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计课时安排：2学时教学目标：1. 了解齿轮机构的基本概念和分类。

2. 掌握齿轮的啮合条件和传动比计算。

3. 能够分析齿轮机构的运动设计。

教学方法：1. 讲授：讲解齿轮机构的基本概念、分类和啮合条件。

2. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例。

3. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题。

教学内容：1. 齿轮机构的基本概念和分类2. 齿轮的啮合条件3. 传动比计算4. 齿轮机构的运动设计5. 齿轮机构设计实例分析二、教学过程1. 导入：通过展示齿轮机构的图片，引导学生思考齿轮机构在机械系统中的应用和重要性。

2. 讲解齿轮机构的基本概念和分类：解释齿轮机构的特点、工作原理和分类。

3. 讲解齿轮的啮合条件：介绍齿轮啮合的基本条件，如齿数、模数、压力角等。

4. 讲解传动比计算：解释传动比的定义和计算方法，引导学生理解传动比在齿轮机构中的作用。

5. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例，如减速器和变速器的设计。

6. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题，如啮合条件、传动比选择等。

三、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对齿轮机构的基本概念和分类的理解。

2. 作业布置：布置有关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题，巩固所学知识。

3. 课程报告：要求学生分析一个齿轮机构的运动设计实例，评估其设计合理性。

四、教学资源1. 教材：机械原理教材相关章节。

2. 图片：齿轮机构的图片。

3. 视频：齿轮机构的运动原理视频。

4. 练习题：相关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题。

五、教学延伸1. 深入学习其他齿轮机构的分类，如蜗轮蜗杆机构、行星齿轮机构等。

2. 研究齿轮机构的运动仿真，深入了解其运动特性和性能。

3. 探索齿轮机构在实际工程应用中的设计和优化方法。

六、教学过程7. 讲解齿轮机构的运动设计：介绍齿轮机构运动设计的方法和步骤，包括运动传递分析、齿轮尺寸计算等。

机械原理—齿轮传动

4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算标准齿轮的特征：
分度圆上模数和压力角为标准值；齿距p所包含的齿厚s与齿槽宽e相等；具有标准的齿顶高与齿根高。
机械原理—齿轮机构
渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算式
机械原理—齿轮机构
4.5 渐开线标准齿轮的啮合节点→节圆→啮合角
4.5.1标准中心距-无侧隙啮合
外啮合β1=-β2
内啮合β1=β2
机械原理—齿轮机构
端面内的啮合相当于之齿轮啮合
mtt11
mt
t2
2
又12
mmn1mn2或mt1mt2
n1 n2或αt1αt2 12(外啮)或合 12(内啮) 合
机械原理—齿轮机构
(2)连续传动条件 1
直齿轮： B1B2
pb
端面重合度
斜齿轮 B p 1B b2： Bpb tbg ta
机械原理—齿轮机构
zv
z cos3
zv一般不是整数
zzvco3s
标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数：
zmin17c3oβs17
机械原理—齿轮机构
4. 当量齿轮的用途
仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；弯曲疲劳强度计算。选择变位系数及测量齿厚
机械原理—齿轮机构
4.10 直齿圆锥齿轮传动机构 4.10.1直齿圆锥齿轮齿廓的形成 1. 理论齿廓的形成
机械原理—齿轮机构
齿轮插刀
齿条插刀
优点：用一把插刀可以加工出 m、α相同而齿数不同
的各种齿轮(包括内齿轮)。
缺点：切削不连续，生产效率较低。
滚齿加工
机械原理—齿轮机构
机械原理—齿轮机构
优点：用一把滚刀可以加工出 m、α相同而齿数不同

机械原理(第七版)优秀课件—第十章齿轮机构及其设计

第十章齿轮机构及其设计
Gears and its Design
• 10.1 齿轮机构的特点及分类
• 10.1.1 概述 • 1.什么是齿轮？
• 2.特点：适应范围广（v、p、r)；效率
高（0.99)；速比稳定、传动精度高；工作可靠；可实现任意轴间的传动。制造和安装精度要求高，成本较高；不适于远距离传动。
• 刀具不标准
2.变位齿轮问题的提出
1）z＜zmin时又要不根切； 2）a’≠a；
3）ρ小＜ρ大, σ小＞σ大， u小＞u大,
• 3.刀具的变位 1）正变位 2）负变位 • 4. 变位传动
1）零变位齿轮传动：∑x=0，α’=α, a’=a • x1=x2=0 标准齿轮传动 x1=-x2 等移距变位齿轮传动 • 2）非零变位齿轮传动：∑x≠0，α’≠α, a’≠a
曲齿
交错轴斜齿轮传动
• 3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 • 4.按工作条件分： • 1）开式：2）闭式：
• 5.按运动速度分：
• 低速：＜1m/s
• 中速：1～25
• 高速：＞25m/s • 超高：＞100m/s
• 10.1.3 对齿轮传动的基本要求
– 1.传动准确平稳
i 1 d1
2 d 2
α
r
α N1
xm ha m
p
Q
• 2. 变位齿轮的几何计算
• m、a由强度计算确定，α、z、d、db不变化 • h高a和、齿h厚f 、的d变a化、 df、s 、e 、α’都将变化，而关键是齿
• 1）齿顶高、齿根高
hai (ha* xi y)m
hfi (ha* c* xi)m
x的选择:无侧隙、不根
2
c os '

机械原理-齿轮系设计

(1)m
z2 zk z1 zk1
对于空间齿轮系：
2
2'
2
H 1
3
1 2' 3
i1H3
1H 3H
1 H 3 H
Z2Z3 Z1Z 2
式中“-”转化轮系中1、3、转向相反。
（3）式中 1 、 k、 H 应分别用带“+”、“-”号的数值带入，
其“+”、“-”表示1、k、H三者真实转向是否相同。
解得nH=+ 700r/min (与n1同向）
所求转速的方向，由计算结果的“+”、“-”来确定。
i1Hk
1H
H k
1 H k H
=± z2 zk z1 zk1
（5）对于F=1的行星轮系（设k轮固定），
将 nk=0代入
i1Hk
n1 nH nk nH
2' 2 H
则得
i1Hk
1 n1 nH
故
i1KH
定轴轮系传动比的计算的公式：
i1k
1 k
n1 =从1到k中各对齿轮传动比的连乘积 nk 所有末轮齿数的连乘积
= 所有首轮齿数的连乘积
2.首、末轮的转向 *平面定轴轮系：
3 4'
3'
24
5
1
i1k
1 k
(1)m
z2 zk z1 zk1
m为外啮合的对数
*空间定轴轮系：首末轮轴线平行
首末轮轴线不平行
又随同转臂H绕几何轴线O1公转的行星轮。
（3）类型：
F=2 （中心轮都是转动的） F=1 （有一个中心轮作了机架）
二.行星轮系传动比的计算
-H
2 2 3