齿轮啮合原理 (2)

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齿轮的转动基本原理

齿轮的转动基本原理

齿轮的转动基本原理齿轮是一种常见的传动机构,在机械领域中有着广泛的应用。

它通过齿之间的啮合传递动力和扭矩,并改变转速和转向。

齿轮的转动基本原理可以分为以下几个方面来进行阐述:首先,齿轮传动是利用齿与齿之间的啮合来传递动力的。

传动过程中,齿轮之间的啮合使得转动的齿轮能够带动被传动的齿轮一起转动。

当两个齿轮进行啮合时,它们之间会产生一定的接触压力和摩擦力。

这种压力和摩擦力使得两个齿轮之间传递的动力能够更加牢固和可靠。

其次,齿轮传动可以实现动力的变换。

在传动过程中,驱动轴上的齿轮通过啮合带动从动轴上的齿轮转动,从而改变从动轴的转速和转向。

这是因为齿轮的大小和齿数决定了传动比,即驱动轴和从动轴转速之间的比值。

一般来说,当驱动轴上的齿轮的齿数较多或直径较大时,从动轴上的齿轮的转速就会较小;反之,当驱动轴上的齿轮的齿数较少或直径较小时,从动轴上的齿轮的转速就会较大。

通过这种方式,齿轮传动可以实现速度调节和扭矩传递。

此外,齿轮传动还可以改变转向。

当两个齿轮进行啮合时,它们之间的传动方向是相反的。

这意味着驱动轴和从动轴上的齿轮可以实现转向的变化。

例如,当驱动轴上的齿轮顺时针转动时,从动轴上的齿轮就会逆时针转动,实现了转向的改变。

这种转向的变化使得齿轮传动具有了更大的灵活性和适应性,能够满足不同的机械系统的需求。

最后,齿轮传动还有一些其他的特点。

例如,齿轮传动具有传动效率高、传动精度高、传动可靠等特点。

在传动过程中,通过齿轮之间的啮合,能够有效地传递动力,并且不会产生滑动。

这使得齿轮传动的传动效率较高,一般可达到90%以上。

同时,由于齿轮的精确加工和装配,使得齿轮传动具有较高的传动精度和传动可靠性,能够在工作过程中保持较小的传动误差和较长的使用寿命。

总结起来,齿轮的转动基本原理是通过齿与齿之间的啮合来传递动力和扭矩,并改变转速和转向。

它具有传动效率高、传动精度高、传动可靠等特点,能够在机械系统中发挥重要的作用。

机械基础实验4 齿轮啮合及加工原理

机械基础实验4 齿轮啮合及加工原理

3 4
5
加工Z<Zmin的齿轮而不产生根切的最小移距(变位系数)为 Xmin=(17-Z)/17
(1) 计算被加工标准齿轮的d、db、xmin、da、df,被加 工变位齿轮的da、df。 (2)将“轮坯”安装到仪器的圆盘上,注意必须要对准中 心。 (3)加工标准齿轮: 调节刀具位置:使刀具中线与被加工标准齿轮分度园相切。 “切削”齿廓:先将齿条刀具移向一端,使刀具的齿廓退 出轮坯齿顶圆,刀具每次向另一端移动2~3mm时,用笔将刀 刃在轮坯上的位置记录下来,直到形成完整的齿形,同时应 注意轮坯上齿廓形成的过程。 (4)加工变位齿轮: 调节刀具位置:使刀具中线远离轮坯中心,移动mxmin距离。 “切制”齿廓:同上。 (5)观察根切现象、比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。
1. 范成运动:刀具节圆/中线与被加工轮坯节圆作纯滚动。 2. 切削运动:刀具沿轮坯轴线方向作往复运动。 3. 进给运动:为切出齿全高,刀具沿轮坯径向方向运动。 4. 让刀运动:插刀回程时,轮坯沿径向作微让运动,以免刀刃擦伤已形 成的齿面。
齿轮插刀
齿条插刀
● 蜗杆滚刀加工齿轮
滚刀象具有梯形螺纹的螺杆,其纵向开有斜槽而形成 刀刃。加工时,滚刀轴线与轮坯端面间应有一个安装角。 加工直齿圆柱齿轮时,其安装角为,加工斜齿圆柱齿轮 时,根据斜齿轮螺旋角作相应调整。滚刀加工齿轮无须 让刀运动,将范成运动、切削运动、进给运动溶为一体, 具有高的效率。在现代齿轮加工中,是应用最为广泛的齿 轮加工方法。
仿形法加工齿轮
仿形法加工齿轮的三个运动: 1. 切削运动(刀具饶自身轴线回转) 2. 进给运动(轮坯沿轴线方向运动) 3. 分度运动(加工好一个齿槽后,轮坯转过360°/Z)
切削 运动 分 度 运 动

机械原理齿轮传动的工作原理

机械原理齿轮传动的工作原理

机械原理齿轮传动的工作原理齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它利用齿轮间的啮合和相对转动来实现动力传递和运动控制。

齿轮传动具有传动效率高、精度稳定、传动比可调等特点,广泛应用于各种机械设备和工程领域。

一、齿轮的基本结构和类型齿轮一般由圆盘状的齿轮轮盘和齿条状的齿轮齿条组成。

齿轮的齿条上均匀分布着一系列齿槽和齿顶,这些齿槽和齿顶通过啮合来传递动力。

根据齿轮齿条的相对位置和运动方式,齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等多种类型。

直齿轮的齿轨与齿槽呈直线,适用于平行轴传动;斜齿轮的齿轨与齿槽呈斜线,适用于相交轴传动;锥齿轮的齿轨与齿槽呈圆锥面,适用于轴线相交但不在同一平面的传动。

二、齿轮传动的工作原理齿轮传动的工作原理是通过齿轮间的啮合来传递动力和转动,其工作原理可以总结为以下几个方面:1. 齿轮啮合:在齿轮传动中,至少需要两个齿轮进行啮合。

当驱动齿轮转动时,其齿条上的齿与被动齿轮的齿槽产生啮合,从而传递动力。

一般情况下,齿轮的啮合要求齿数相等或者相差一个单位,以确保齿轮的转速和转矩传递平稳。

2. 传递转矩:齿轮传动可以实现不同轴上转矩的传递。

当驱动齿轮施加转矩时,通过齿轮间的啮合,被动齿轮也会受到相应的转矩作用。

转矩的传递通过齿轮啮合点处的齿数和齿廓形状决定,同时还会受到齿轮之间的摩擦和传动效率的影响。

3. 调节转速和转向:齿轮传动可以通过不同的齿数组合来调节驱动齿轮和被动齿轮的转速和转向。

根据齿轮的齿数比,可以实现速度的增加和减小,同时还可以实现正向和反向的转向控制。

4. 传递运动:齿轮传动不仅可以传递转动,还可以传递运动。

通过齿轮传动,可以将旋转运动变为直线运动、交变运动等,从而实现复杂机构的运动控制。

三、齿轮传动的应用领域齿轮传动广泛应用于各种机械设备和工程领域,主要包括以下几个方面:1. 机械制造:齿轮传动在机械制造中起到了至关重要的作用。

例如,汽车、机床、电机等许多机械设备中都采用了齿轮传动来实现动力传递和运动控制。

《齿轮机构啮合传动》课件

《齿轮机构啮合传动》课件

齿轮机构啮合传动的应用
应用
齿轮机构啮合传动广泛应用于各种机械传动系统和工业领域 ,如汽车、航空、船舶、能源、化工等。
举例
汽车发动机中的曲轴与凸轮轴之间的啮合传动,实现发动机 的工作循环;风力发电机中的齿轮箱,将风能转化为电能; 船舶推进器中的齿轮传动,驱动螺旋桨旋转等。
02
齿轮机构啮合传动的类型
业领域,如汽车、飞机、机床等。
蜗杆蜗轮传动
总结词
具有减速、自锁和传递大扭矩的特点,常用于精密设备和自动化控制系统。
详细描述
蜗杆蜗轮传动是一种特殊的齿轮类型,其特点是蜗杆和蜗轮相互啮合,传递旋转运动和 扭矩。与直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮相比,蜗杆蜗轮传动具有减速、自锁 和传递大扭矩的特点,常用于精密设备和自动化控制系统。这种传动方式广泛应用于各
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
《齿轮机构啮合传动》ppt
课件
• 齿轮机构啮合传动的概述 • 齿轮机构啮合传动的类型 • 齿轮机构啮合传动的特性 • 齿轮机构啮合传动的优化设计 • 齿轮机构啮合传动的未来发展
目录
CONTENTS
01
齿轮机构啮合传动的概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
直齿圆柱齿轮传动
总结词
最常见的齿轮类型,两个直齿圆柱齿轮相互啮合,传递扭矩和旋转运动。
详细描述
直齿圆柱齿轮传动是最常见的齿轮类型,其特点是两个直齿圆柱齿轮相互啮合,通过传递扭矩和旋转运动来驱动 机械设备。这种传动方式广泛应用于各种工业领域,如汽车、飞机、机床等。
圆锥齿轮传动
总结词
适用于传递垂直或倾斜方向的扭矩和旋转运 动,具有较高的承载能力和可靠性。

齿轮2

齿轮2

齿轮滚刀
二、根切现象、不根切的最少齿数和变位修正法
1.根切现象 用范成法切削标准齿轮时,如果齿轮 的齿数过少,刀具的齿顶就会切去轮齿根 部的一部分,这种现象称为根切。 2.根切原因
.
3. 不产生根切的最少齿数 不根切条件 PN1≥ PB2
ha rsin≥ sin h* m a mZ sin≥ sin 2 a 2 h* 得: Z≥ sin2
(1)无侧隙啮合方程式:
inv 2 tan ( x1 x2 ) /( z1 z2 ) inv
用此公式,已知( x1+x2 )时,求出啮合角, 再根据 acos = acos ,进一步求出变位齿轮
1
O1

传动满足无侧隙条件的中心距 a 。
中心距变动系数 y: ym= a- acos ,求出啮合 已知 a )时,根据 acos = a
每把刀的刀刃形状,按它加工范围的最少齿数齿轮的齿形 来设计。
2.范成法
切削 (沿轮坯轴向) 进刀和让刀 (沿轮坯径向) 范成运动 (模拟齿轮啮合传动) 刀具与轮坯以i12=1/2=Z2 /Z1回转
用同一把刀具,通过 调节i12 ,就可以加工相 同模数、相同压力角 , 不同齿数的齿轮。
齿轮插刀
齿条插刀
ym (r1 r2 ) cos / cos (r1 r2 ) 角, 再根据无侧隙啮合方程式,进一步求出 y ( z1 z )(cos ) 。 变位系数和(2 x1+x2 / cos 1) / 2

2
O2
z z a a ym 1 2 y m 2
重合度与Z1、Z2及有关 齿数愈多 重合度愈大 啮合角愈大 重合度愈小
§10-6 渐开线齿廓的切制原理、根切和最少齿数

齿轮传动的原理

齿轮传动的原理

齿轮传动的原理齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。

齿轮传动具有传动比稳定、传动效率高、传动精度高等优点,在各种机械设备中得到了广泛的应用。

那么,齿轮传动的原理是什么呢?首先,我们来了解一下齿轮的基本结构。

齿轮是一种圆盘状的机械零件,表面上有一定数量的齿,齿轮的直径、齿数、模数等参数不同,可以实现不同的传动比。

在齿轮传动中,通常会有两个或多个齿轮相互啮合,其中一个齿轮连接着动力源,另一个齿轮则连接着被驱动部件。

齿轮传动的原理主要包括两个方面,啮合原理和传动原理。

首先是啮合原理,齿轮传动是通过齿轮的啮合来实现传递动力和运动的。

当两个齿轮啮合时,它们之间会产生一定的啮合力,这种力可以传递动力和运动。

齿轮的啮合是通过齿轮的齿形和齿数来实现的,不同的齿形和齿数可以实现不同的传动比和传动方式。

其次是传动原理,齿轮传动是通过齿轮的旋转来实现传递动力和运动的。

当一个齿轮旋转时,它会驱动另一个齿轮一起旋转,从而实现了动力和运动的传递。

在齿轮传动中,通常会有一个齿轮连接着动力源,另一个齿轮连接着被驱动部件,通过齿轮的旋转来实现动力的传递。

除了啮合原理和传动原理,齿轮传动还涉及到一些其他的原理,比如传动比原理、传动效率原理等。

传动比是指齿轮传动中输入轴和输出轴的转速比,它可以通过齿轮的齿数和齿轮的直径来计算。

传动效率是指齿轮传动中输入功率和输出功率的比值,它可以通过齿轮的摩擦损失和啮合损失来计算。

这些原理都是齿轮传动能够正常工作的基础,只有充分理解这些原理,才能正确地设计和使用齿轮传动。

总之,齿轮传动是一种常见的机械传动方式,它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。

齿轮传动的原理主要包括啮合原理和传动原理,同时还涉及到传动比原理、传动效率原理等。

只有充分理解这些原理,才能正确地设计和使用齿轮传动,从而更好地发挥其传动功能。

齿轮啮合原理—端面齿轮传动

齿轮啮合原理—端面齿轮传动
其中:
NS
插齿刀的齿数 压力角
0
17.5 端面齿轮齿面的方程
在 S 2 中的曲面族:
S
其中:
r2 (us , s , s ) M 2 s (s )r2 (us , s )
cos 2 cos s cos m sin 2 cos s sin 2 sin s cos m cos 2 cos s sin m cos s 0 0 0 0 1
M 2 s M 2 p M pm M ms cos 2 cos s cos sin sin m 2 s sin 2 cos s cos m cos 2 sin s cos m sin s 0 sin m sin 2 sin m cos 2 cos m 0
17.5 端面齿轮齿面的方程
( s 2) ( s ) (2) ( s ) (2) v v v ( w w ) rs ys (1 m2 s cos m ) zs m2 s sin m cos s ws( s ) xs (1 m2 s cos m ) z s m2 s sin m sin s m2 s sin m ( xs cos s ys sin s ) rs rs cos( os s ) s us ns sin( os s ) u s rs rs 0 s us ( s ) ( s 2) N v f (us , s , s ) 0
插齿刀的齿面
插齿刀齿槽的对称面为 xs 0
本处讨论范围仅限于 在端截面内具有渐开

交错轴斜齿轮啮合原理

交错轴斜齿轮啮合原理

交错轴斜齿轮啮合原理交错轴斜齿轮是一种常见的机械传动装置,它由两个轴上的斜齿轮组成,通过斜齿的啮合来传递动力和转矩。

交错轴斜齿轮啮合原理简单而有效,广泛应用于各种机械设备中。

交错轴斜齿轮的原理在于利用斜齿的特殊形状来实现两个轴之间的传动。

一般而言,交错轴斜齿轮由一个螺旋斜齿轮和一个直齿轮组成。

螺旋斜齿轮的齿面是斜的,而直齿轮的齿面是垂直于轴线的。

当两个轴上的斜齿轮啮合时,它们的齿面之间会产生一定的压力角,从而实现了传动。

交错轴斜齿轮的啮合原理可以分为两个方面来解释。

首先,由于斜齿轮的齿面是斜的,所以在啮合过程中会产生一个侧向力。

这个侧向力会使斜齿轮受到一个斜向的力矩,从而转动。

其次,由于直齿轮的齿面是垂直的,所以在啮合过程中不会产生侧向力。

这样一来,斜齿轮的转动就会传递给直齿轮,实现了传动效果。

交错轴斜齿轮啮合原理的优点在于其传动效率高、传动平稳、噪音小等特点。

由于斜齿轮的齿面是斜的,所以在啮合过程中可以减小齿面啮合时的瞬时接触面积,从而减小了齿面的接触应力和摩擦力,提高了传动效率。

同时,斜齿轮的啮合也可以减小齿面的冲击载荷,从而减小了传动的震动和噪音。

交错轴斜齿轮的应用范围非常广泛。

它可以用于各种机械设备中,如汽车传动系统、工程机械、船舶等。

在汽车传动系统中,交错轴斜齿轮常被用于变速器和差速器中,以实现不同速比的传动。

在工程机械中,交错轴斜齿轮常被用于液压马达和液压泵的传动,以实现高转矩的传递。

在船舶中,交错轴斜齿轮常被用于舵机的传动,以实现舵角的调整。

交错轴斜齿轮啮合原理是一种简单而有效的机械传动原理。

它利用斜齿轮的特殊形状来实现两个轴之间的传动,具有传动效率高、传动平稳、噪音小等优点。

交错轴斜齿轮在各种机械设备中广泛应用,为机械传动提供了可靠的解决方案。

齿轮啮合原理

齿轮啮合原理

' r2
2
3、中心距的变化不影响角速比
•渐开线齿廓啮合的中心距 可变性——— 当两齿轮 制成后,基圆半径便已确 定,以不同的中心距(a或 a')安装这对齿轮,其传动 比不会改变。 t t' ω 1
P p'
N2
i12 =
' i12
ω2
1
=
2
o1P
' o2 p'
=
b2
* NM ≥ ha m
由图中可看出
NM = PN sin α = OP sin 2 α =
带入上式得
NE = PN sin α = OP sin 2 α =
mz sin 2 α 2
mz sin 2 α 2
* * 2ha 2ha 即 z min = 整理后得 z ≥ 2 sin 2 α sin α
* 当 α = 20°、ha = 1 时
∴ ∴ ∴ ∴
m
1 1
= m = α
2 2
= m = α
返回
α
r1' • 无侧隙啮合传动 一个齿轮齿厚的两侧齿 廓与其相啮合的另一个齿轮 a 的齿槽两侧齿廓在两条啮合 a' b' b 线上均紧密相切接触。 • 无侧隙啮合传动条件 一齿轮轮齿的节圆齿厚 r2' 必须等于另一齿轮节圆齿槽 ' ' ' ' 宽。 s1 = e2 s2 = e1 •正确安装中心距 无侧隙啮合的中心距称为正确安装中心距。
t t'
rb1
rb 2 ω1 = ' = = ω 2 o1 p' rb1
' N2
o2 o'2 '

齿轮啮合仪工作原理

齿轮啮合仪工作原理

1. 量測工具 ;
2. 準備資料 ;
3. 上機量測 ;標準塊規度量測試半徑時 , 拼湊尺寸使用.
塑膠齒輪嚙合測量方法
齒輪嚙合機
Master Gear
(標準齒輪)
被測齒輪
1. 需記載 ; 齒數 (T) , 模數 (M) , 測試半徑(節圓直徑,或半徑) -(TD or TR) ,
PS : TD or TR 為廠商實際加工數據 , 非由 TD = T * M .計算所得.
可由 MASTER 表面刻印 , 或保證書中記載.
射出成型時: 以PIN GAUGE量測孔徑大小 .
1. 左圖為齒輪嚙合機 ,
2. 右圖為量測軸棒.
- 包含標準齒輪旋轉測試棒(含台階)
- 被測齒輪旋轉測試棒(含台階) ,需計算公差,製作多支, 以實際最
佳配合軸棒作測試.
所以塊規尺寸 :A = (C+E) - (D/2 + d/2)
清潔用刷清潔標準齒輪污垢用
4. 標準齒輪測試半徑,實際值. (TR)
3. 被測齒輪測試半徑,設計值.(VTR)
2. 被測齒輪旋轉測試棒直徑
1. 標準齒輪旋轉測試棒直徑
被測齒輪旋轉測試
標準齒輪旋轉測試棒
直徑(D)
塊規拼湊尺寸(A)被測齒輪旋轉測試
標準齒測試半徑
(C)
被測齒測試半徑(E)。

齿轮加工机床工作原理

齿轮加工机床工作原理

齿轮加工机床工作原理轮加工机床的种类繁多,构成各异,加工方法也各不相同,但就其加工原理来说,可分为成形法和范成法(展成法)两类。

(一)成形法加工齿轮成形法加工齿轮时,采用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮,即所用刀具的切削刃形状与被切削齿轮的齿槽形状相吻合。

例如,在铣床上使用具有渐开线齿形的盘形铣刀或指状铣刀铣削齿轮。

齿轮轮齿的表面是渐开线柱面。

由于形成母线(渐开线)的方法采用成形法,机床形成母线时不需要运动。

形成导线(直线)的方法是相切法。

因此机床需要两个成形运动:一个是铣刀的旋转B,一个是铣刀沿齿坯的轴向移动A。

铣完一个齿轮后,铣刀返回原位,齿坯作分度运动——转过360º/Z(Z 是被加工齿轮的齿数),然后再铣下一个齿槽,直至全部齿被铣削完毕。

采用成形法加工时,通常采用单齿廓成形刀具加工齿轮,其优点是机床较简单,可以利用通用机床加工;缺点是对于同一模数的齿轮,只要齿数不同,齿廓形状就不相同,需采用不同的成形刀具。

在实际生产中,为了减少成形刀具的数量,每一种模数通常只配有8把刀具,各自适应一定的齿数范围,因而加工出来的齿形是近似的,存在不同程度的齿形误差,加工精度较低;而且,每加工完一个齿槽后,工件需周期性地分度一次,生产率低。

因此,用单齿廓成形刀具加工齿轮的方法,通常多用于修配行业或单件小批生产且加工精度要求不高的齿轮。

用多齿廓成形刀具加工齿轮时,在一个工作循环中即可加工出全部齿槽。

例如,用齿轮拉刀或齿轮推刀加工内齿轮和外齿轮。

采用这种成形刀具,可得到较高的加工精度和生产率,但要求刀具有较高的制造精度且刀具结构复杂。

此外,每套刀具只能加工一种模数和齿数的齿轮,所以机床也必须是特殊结构的,因而加工成本较高,仅适用于大批量生产。

(二)范成法加工齿轮范成法(展成法)加工齿轮应用齿轮啮合的原理。

在切齿过程中,模拟齿轮副的啮合过程,把其中的一个齿轮特化为刀具,强制刀具和工件作严格的啮合运动,由刀具切削刃的位置连续变化范成出齿廓。

齿轮啮合原理2

齿轮啮合原理2

圆盘铣刀加工齿数的范围
刀号 加工齿数范围
1 12~13
2
3
4
5
6
7
14~16 17~20 21~25 26~34 35~54 55~134
8 135以上
五、渐开线齿廓的切削加工原理
2. 展成法
➢原理
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
➢常用的刀具
齿轮插刀
齿条插刀
齿轮滚刀
➢展成法加工的基本要求
m1 m2 m
1 2
返回
三、无侧隙啮合传动
• 无侧隙啮合传动
r1'
一个齿轮齿厚的两侧齿
廓与其相啮合的另一个齿轮
的齿槽两侧齿廓在两条啮合
a
a'
线上均紧密相切接触。
b b'
• 无侧隙啮合传动条件
一齿轮轮齿的节圆齿厚 必须等于另一齿轮节圆齿槽
r2'
宽。 s1' e2' s2' e1'
•正确安装中心距
O2 P O1P
n
2
由此可见,两轮的瞬时传动比与瞬时接触
点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。 o2
ω2 P23
齿廓啮合基本定律
要使两齿轮的瞬时传动比为一
常数,则不论两齿廓在任何位置接
触,过接触点所作的两齿廓公法线 o1 ω1
r 都必须与连心线交于一定点p 。
i12
r2 r1
r1
1
a i12
Pn
0.3Pn
0.7Pn
双对齿
啮合区
B1
K'
单对齿啮合区
Pn
1.3Pn

第二章 平面啮合的基本原理

第二章 平面啮合的基本原理

d1
即:
2
n2
2 n1 0
a
r1(1) r1(1)
d1
得:
2
n2
n2
2n1Biblioteka 01 i12d1结论:当给定的i12既齿轮1瞬心线的封闭条件又满足上式,则齿轮2的 瞬心线也是封闭的。
3、由给定的齿轮1封闭瞬心线r1 = r1(1),求齿轮2封闭瞬心线
2)如果M点处, v v 即 v 0 ,
则M点必在O1 O2连线上,设此点为P,则 P点为速度瞬心。
设O1P = r1 , O2P = r2,则 1r1= 2r2
i12
1 2
r2 r1
y1
2
O2 2
r x2
v
v
v
M(M1、M2)
P
r
x1
3) r O1P PM r O2P PM
v O1P PM O2P PM
齿条1:(直角坐标方程)
x
dx
2 0
r2d2
2 0
(2
)d2
y r2 (2 )
2)当i12是常数时,P点在O1 O2连线上为定点
齿轮2: r2 i12 常数 (节圆)
齿条1: x r22
y
r2
常数
(节线— 直线)
y
v M
v v (M1、M2)
P
(x,y)
2
r2
x
2O2
(三)瞬心线的计算
1
(1 )
d1
2
O2
2 r2
P
1 r1
1O1
2)当i12是常数时,P点在O1 O2连线上为定点
i12
1 2
r2 r1
O2 P O1P

齿廓啮合基本定律

齿廓啮合基本定律

2
2
(2)齿条刀中线与轮坯分度圆相割,加工出的齿轮为负 变位, x < 0,S < e , ha< h*am , hf >(h*a+c*)m。
4、不产生齿廓根切的条件
齿廓根切 —— 用范成法切制齿轮时,有时刀具
会把轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部
分,这种现象称为齿廓根切。
0
齿顶线
r rb
N B2 p
分度圆
分度圆
节线 (中线)
节线 中线
m m
2
2
中线
m m
2
2
(1)齿条刀中线与轮坯分度圆相离加工出的齿轮为正变位
齿轮,用x > 0表示正变位,切出的齿轮分度圆的齿厚s
大于齿槽宽e ,齿根高 hf < (ha*+c*)m,齿顶高h*a> ham。
分度圆
分度圆
节线 (中线)
节线 中线
m m
2
2
中线
m m
随中心距的变化而改变。
t
P
t
t' '
p'
t'
啮合角在数值上
N2 '
等于节圆上的压力角。
N2'
cos'
rb1 r1'
rb2 r2'
З З
o2
2
o'2 '
1、分度圆
d = mz
2、基圆
前面已有公式 cosk dbdk 进而可得:
基圆直径为 db d cos mzcos
基圆上的齿距 P bdb/zm co s
表示符号: d、r、s、e,p= s+e

齿轮的原理和应用实例

齿轮的原理和应用实例

齿轮的原理和应用实例1. 齿轮的基本原理齿轮是一种常见的机械传动装置,其通过齿与齿的啮合来传递和变换动力或扭矩。

齿轮的基本原理如下: - 齿轮的传动比:齿轮的大小和齿数决定了传动比,传动比是输出速度与输入速度之比。

例如,如果一个齿轮的齿数是输入齿轮的2倍,那么传动比就是2:1。

- 齿轮的啮合方式:齿轮可以通过外啮合和内啮合两种方式进行啮合。

外啮合是指两个齿轮的齿直接啮合在一起,而内啮合是指一个齿轮上的齿与同一轴线上的其他齿进行啮合。

- 齿轮的齿形:齿轮的齿形决定了齿轮的传动效率和噪音水平。

常见的齿形包括直齿、斜齿、渐开线齿等。

2. 齿轮的应用实例齿轮广泛应用于各种机械装置中,以实现传动和变速等功能。

以下是一些齿轮的应用实例:2.1 汽车发动机中的齿轮传动系统汽车发动机通常采用齿轮传动系统来传递动力和扭矩。

齿轮传动系统可以通过合理的齿轮组合来实现不同速度和转向的变换,从而满足汽车在不同工况下的需求。

例如,齿轮传动系统可以将发动机的高速低扭矩转化为车轮的低速高扭矩,从而使汽车在爬坡或牵引重载时有足够的动力。

2.2 工业机械中的齿轮传动工业机械中常常使用齿轮传动来实现动力传递和变速功能。

例如,机床中的齿轮传动系统可以通过不同齿数和齿轮直径的组合来实现工件的快速转速变换。

在工业生产中,齿轮传动系统还常常用于传递大功率和高扭矩的动力,以满足生产设备对动力的需求。

2.3 电动工具中的齿轮传动电动工具如电钻、电动螺丝刀等通常采用齿轮传动来实现高速转动和扭矩的传递。

齿轮传动系统可以根据工具的要求,通过不同的齿轮组合来实现不同转速和扭矩的输出,以满足不同工作条件下的需求。

齿轮传动系统在电动工具中广泛应用,其高效的传动效率和可靠的性能使电动工具具备强大的工作能力。

2.4 齿轮箱在风力发电机中的应用风力发电机通常采用齿轮传动箱来实现转子和发电机之间的转速变换。

齿轮传动箱可以根据风力机叶片的转速和发电机的额定转速之间的差异,通过不同齿数的齿轮组合来进行转速匹配,从而实现高效的发电。

齿轮啮合原理

齿轮啮合原理

螺旋面加工中刀具干涉检查研究1课题背景随着机械制造工业的发展,各种新型螺杆机构不断涌现。

螺杆泵、螺杆马达(钻具)、螺旋挤压机、螺杆式气体压缩机等设备在石油钻采、化工、轻工、军工、造船、橡塑等行业的应用日益广泛。

虽然螺杆机构的设计制造技术具有悠久的历史,但由于新型螺杆机构的螺旋面廓形设计比较复杂,精度要求不断提高[1][2],一些大型螺杆的加工效率和制造成本问题越来越突出,而且国内外尚未制定出系统的设计制造标准。

因此,从客观上促进了螺旋面加工技术的不断发展,使之成为目前机械制造领域中倍受关注的研究课题[3]。

目前,在三坐标数控螺杆铣床上,采用截面包络法加工复杂螺杆是一项新的螺杆加工工艺。

与传统的展成法与成形法加工相比,该工艺方法具有切削用量大、加工效率高、刀具结构简单、对工件型线适应广、调整方便、可控精度高等许多优点。

它是一种使标准刃形刀具相对于工件按一定规律作包络运动,加工出工件螺旋表面的铣削方法。

其编程思想是从端截面出发,采用等精度曲线逼近的方法,使刀具切削刃在工件的接触轨迹在给定的精度范围内逼近工件的理论轮廓。

使用这种编程方法加工出的螺杆能够满足一般精度螺杆的加工要求。

目前,国产及进口专用机床所提供的编程系统均采用平面包络的计算方法,即认为在加工过程中刀具与工件的接触点(简称刀触点)轨迹为平面曲线,而实际上在三坐标专用铣床上进行包络加工时,刀触点轨迹为复杂的空间曲线。

因此,按平面包络计算方法得到的刀具轨迹及数控程序必然存在理论误差,影响加工精度。

如何才能找到一种快速高效的基于空间包络加工原理的编程方法,已经成为螺旋面数控加工研究领域的热点问题[4]。

在众多的研究成果中,基于最小有向距离理论并结合五点寻优方法而得到的最小有向距离算法[5],是一种基于空间包络加工原理的编程方法,它解决了迭代算法中存在的收敛性问题,避免了全局区域内大量的点集计算,具有计算速度快、原理简单等特点,已成为一种非常有效的在复杂螺旋面数控加工中计算刀位轨迹的方法。

齿轮啮合基本定律

齿轮啮合基本定律

感谢聆听
此时节点为一定点,在两轮平面上的轨迹是两个 圆,称为节圆。节点处两轮线速度相等,两齿轮 的啮合传动可视为两轮的节圆作纯滚动。
定律总结
变传动比 实现变传动比传动对两齿 轮齿廓的要求: 要求两齿廓 的节点按其传动比的变化规 律在其连心线上移动。
此时节点在两轮运动平面上 的轨迹不再是圆,而是非圆 曲线,称为节线。即为非圆 齿轮传动。
机械原理
齿廓啮合基本定律
齿廓啮合基本定律 基本内容 基 本 定 律
公式算法
定律总结
基本内容
公式算法
3 P13 o1
则有 否则ω11(P源自2)n kp2
n
由此可见,两轮的瞬时传动比与瞬时接触点的 公法线把连心线分成的两段线段成反比。
o2
P23
ω2
定律总结
定传动比 无论两轮齿廓在任何位置接触, 过接触点所作的两齿轮廓公法 线必须与其连心线交于一定点。 即为圆形齿轮传动。

齿轮传递原理

齿轮传递原理

齿轮传递原理
齿轮传递是一种常见的机械传动方式,它利用齿轮之间的啮合来实现动力的传递和转换。

齿轮传递原理基于齿轮的啮合连接和间隔在平行轴或交错轴上的齿轮的配合来完成。

齿轮由一个或多个齿轮组成,每个齿轮都有一定数目的齿,在两个或多个齿轮之间的啮合过程中,齿轮的齿和齿之间产生摩擦力和传递力,将能量从一个轴传递到另一个轴上。

在齿轮传递中,一般将担任传递运动的齿轮称为“主动齿轮”,将接受运动的齿轮称为“从动齿轮”。

主动齿轮通过驱动力(如电机、发动机等)将动力传递给从动齿轮,从而实现动力的传递和转换。

齿轮传递的原理可以总结为以下几个关键点:
1. 齿轮啮合连接:当两个齿轮相互啮合时,它们之间形成齿与齿之间的咬合关系,通过齿与齿之间的相互咬合传递力和动能,实现力的传递。

2. 齿轮的齿数和模数:齿轮上的齿数与模数决定了齿轮传递的速比和传递比例。

速比是指主动齿轮转动一圈,从动齿轮转动的圈数。

传递比例是指主动齿轮和从动齿轮之间的角速度比值。

3. 齿轮传递的效率:齿轮传递效率主要取决于齿轮的制造精度、齿型设计、齿轮材料以及润滑等因素。

高质量的齿轮制造和设计可以提高齿轮传递的效率。

总的来说,齿轮传递原理是利用齿轮之间的啮合连接来传递动力的一种机械传动方式。

它广泛应用于各种机械装置中,如汽车、机床、传动机械等领域。

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标准齿轮的局限性
•受根切限制,齿数不得少于17,使传动结构不够紧凑;
•不适用于安装中心距a'不等于标准中心距a的场合。
•一对标准齿轮传动时,小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较多, 故小齿轮的强度较低,齿根部分磨损也较严重,因此小 齿轮容易 损坏,同时也限制了大齿轮的承载能力。
连续传动
齿轮传动是依靠两轮 的轮齿依次啮合而实 现的。
即必须满足下列条件:
p n1 p n 2

p b1 p b 2 p b
( p b p n )
p b m 1 cos 1 m 2 cos 2
•一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是: 两轮的模数相等,两轮的压力角相等。

m1 m 2 m
1
2
节点
a
中心距
p
凡能满足齿廓啮合基本定律的 n 一对齿廓称为共轭齿廓, 理论 节圆 上有无穷多对共轭齿廓,其中以 o2 渐开线齿廓应用最广。
r2 2
ω2
2、啮合线是两基圆的一条内公切线
•啮合线——— 两齿廓啮 合点在机架相固连的坐标 系中的轨迹。 r1 ' 1
o1
rb1
N1
啮合线、齿廓接触点 的公法线、正压力方向线 都是两基圆的一条内公切 线。
具体啮合及重合度的 概念观看右图演示。
为保证连续定角速比传动的条件为:B1B2>Pn B1 B 2 即 a 1 Pn 1
N1 N2 B1 B2 N2 B1
重合度
1
N1 B2
1
N2 B1
N1 B2
(a) B1B2<Pn
(b) B1B2=Pn
(c) B1B2>Pn
重合度的物理意义( a
Pn 0.3Pn B1
双对齿 啮合区
ω2
P23
要使两齿轮的瞬时传动比为一 常数,则不论两齿廓在任何位置接 触,过接触点所作的两齿廓公法线 o1 都必须与连心线交于一定点p 。 节圆 r1 r2 i12 又 a r1 r2
r1 a
r1
齿廓啮合基本定律
ω1 1 k1 k n
1 i12
r2
a 1 i12 1 i12
六、根切现象与最少齿数 齿廓根切 —— 用范成法切制齿轮时,有时刀具会把 轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部分,这种 现象称为齿廓根切。 0 r rb
N
齿顶线 齿轮根切现象 B1
p

B2 节线
产生根切的原因 当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N, 刀具由位置Ⅱ继续移动时,便将根部已切制出的渐开线 齿廓再切去一部分。
'
rb1 ra1 N2
'
B2
B1 P
N1
同理 B P 2
mz 2 2
cos ( tg a 2 tg )
rb2
ra2
又由于 Pn Pb m cos
a
B1 B 2
Pn 2 从上式可知,a与m 无关,而与齿数有关,z1, z2,a, 在直齿圆柱齿轮中 max = 1.98。 返回
刀号
加工齿数范围
1
12~13
2
14~16
3
17~20
4
21~25
5
26~34
6
35~54
7
55~134
8
135以上
五、渐开线齿廓的切削加工原理
2. 展成法
原理 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 常用的刀具
齿轮插刀
齿条插刀
齿轮滚刀
展成法加工的基本要求 用展成法加工齿轮时,只要刀具与被加工齿轮的模数和压力 角相同,不管被加工齿轮的齿数是多少,都可以用同一把刀具 来加工。
1 .3 )
0.7Pn
单对齿啮合区
0.3Pn
双对齿 啮合区
K' 1.3Pn
Pn
K
B2
a

二对齿啮合区长度
a
实际应用中,
a
a
许用重合度
(3)重合度与基本参数的关系
B1 B 2 B1 P B 2 P
o1
而 B P B N PN 1 1 1 1
mz 1 2 cos ( tg a 1 tg )
渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动
一、一对渐开线直齿圆柱齿轮齿廓的啮合特性
二、正确啮合条件
三、无侧隙啮合传动 四、连续传动的条件 五、渐开线齿廓的切削加工原理 六、齿轮机构的传动类型与功用 七、渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的选择
1、齿廓啮合基本定律
齿廓啮合基本定律及渐开线齿形
3 P13 o1 ω1 1 (P12) k1 k n
刀刃 Ⅱ
根切现象
用展成法加工齿轮时,若刀具的齿顶线(或齿顶圆)超过理 论啮合线极限点N时,被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓将被切 去一部分,这种现象称为根切。
轮齿的根切大大削弱了轮齿的弯曲强度,降低齿轮传动的平稳性 和重合度,因此应力求避免
外齿轮的最少齿数
要使被切齿轮不产生根切,刀具的齿项线不得超过N点,即
NM h a m
*
由图中可看出
NM PN sin OP sin
2

mz 2
sin
2

带入上式得
NE PN sinin
2

整理后得 当
z
2ha sin
*
*
2

即 z min

2ha
2
*
sin
20 、 h a 1

z min 17

返回
三、无侧隙啮合传动
r1' • 无侧隙啮合传动 一个齿轮齿厚的两侧齿 廓与其相啮合的另一个齿轮 a 的齿槽两侧齿廓在两条啮合 a' b' b 线上均紧密相切接触。 • 无侧隙啮合传动条件 一齿轮轮齿的节圆齿厚 r2' 必须等于另一齿轮节圆齿槽 ' ' ' ' 宽。 s1 e 2 s 2 e1 •正确安装中心距 无侧隙啮合的中心距称为正确安装中心距。
1 o1
N1 N ' 1
P p'
t t'
o2 o'2 '
2
4、啮合角是随中心距而定的常数 o 1
•啮合角——— 过节 点所作的两节圆的内 公切线(t — t)与两齿 廓接触点的公法线所 夹的锐角。用'表示。
一对齿廓啮合过程 中,啮合角始终为常数。 当中心距加大时,啮合 角随中心距的变化而改 变。 啮合角在数值上 等于节圆上的压力角。

1
z ( tg
1
a1
tg ) z 2 ( tg a 2
'
02 ' tg )

五、渐开线齿廓的切削加工原理
1. 仿形法
定义: 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。铣完一个齿槽后,分度头将齿 坯转过360°/z,再铣下一个齿槽,直到铣出所有的齿槽。 仿形法加工方便易行,但精度难以保证。在生产中通常用同一号 铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮,故仿形法通常是近似的。 圆盘铣刀加工齿数的范围
1
返回
N1 N ' 1
t t ' '
P
p'
'
t t'
N2
' N2
o2
o'2 '
2
cos
'
rb 1
' r1

rb 2
' r2
二、正确啮合条件
两齿轮的相邻两对轮齿分别K在和K'同时接触, 才能使两个渐开线齿轮搭配起来并正确的传动。
o1
N1 k
o1
N1 k2
N2
k
N2
k
k1
o2 o2 (b) (a) 欲使两齿轮正确啮合,两轮的法节必须相等。
四、连续传动的条件
(1)一对渐开线轮齿的啮合过程
一对轮齿在啮合线上啮合的起 始点—— 从动轮2的齿顶圆与 啮合线N1N2的交点B2
一对轮齿在啮合线上啮合的终 止点—— 主动轮的齿顶圆与 啮合线N1N2的交点B1。
o1 ra1
N2 B1
1 rb1
B2N1
rb2
ra2
实际啮合线—— 线段B1B2 理论啮合线—— 线段N1N2
o2
2
一对轮齿在啮合线上啮合的起 始点—— 从动轮2的齿顶圆与 啮合线N1N2的交点B2
一对轮齿在啮合线上啮合的终 止点—— 主动轮的齿顶圆与 啮合线N1N2的交点B1。
o1 ra1
N2 B1
1 rb1
B2N1
rb2
ra2
实际啮合线—— 线段B1B2 理论啮合线—— 线段N1N2
o2
2
(2)重合度及连续传动条件
P
k1
k2
N2
rb2 o2
' r2
2
3、中心距的变化不影响角速比
•渐开线齿廓啮合的中心距 可变性——— 当两齿轮 制成后,基圆半径便已确 定,以不同的中心距(a或 a')安装这对齿轮,其传动 比不会改变。 t t' rb 2 1 o2 P N2 i12 2 o1 P rb 1 ' N2 ' 1 o 2 p ' rb 2 ' i12 ' o1 p ' rb 1 2
对齿轮传动的基本要求是保证 瞬时传动比:
i12=1/2= C
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