齿轮机构工作原理(技术材料)

技术研究
2
§4-1概述
二、齿轮传动的主要类型 1、按传动轴线的相对位置分： 1）平行轴齿轮机构 (Gears with Parallel Axes)
直齿圆柱齿轮传动 spur gear
斜齿 圆柱 齿轮 传动
helical
人字齿圆柱齿轮传动
gear
double-helical gear
技术研究
3
二、齿轮传动的主要类型
1）平行轴齿轮机构(Gears with Parallel Axes)
直齿齿轮齿条传动
斜齿齿轮齿百度文库传动
技术研究
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二、齿轮传动的主要类型
1）平行轴齿轮机构(Gears with Parallel Axes)
直齿内齿轮传动 internal gear
斜齿内齿轮传动 helical internal gear
3、交错轴齿轮机构(Gears with Skew Axes)
蜗杆蜗轮传动
交错轴斜齿轮传动
worm drive
crossed helical gear
技术研究
7
二、齿轮传动的主要类型
3、交错轴齿轮机构(Gears with Skew Axes)
蜗轮
蜗杆
蜗杆上置
蜗杆下置
技术研究
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二、齿轮传动的主要类型
K0
k
开线在K点的曲率中心，
O
而线段NK是渐开线在 点K处的曲率半径ρk 。
基圆
技术研究
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二、渐开线及渐开线齿廓
发生线
1、渐开线的形成及其性质 Vk
2）渐开线性质
k K
(３)渐开线齿廓上
曲率半径
ρk
Pk rk
各点的压力角不同。 点Ｋ离基圆中心Ｏ
N rb k k
K0
愈远，压力角愈大。
NOK= k
K
1）渐开线形成
当直线沿一圆周作纯滚动时，直线上 发生线
任一点K轨迹k0k，称为该圆的渐开线。
N
向径 rk K0
rb
k
O
基圆
技术研究
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二、渐开线及渐开线齿廓
发生线
1、渐开线的形成及其性质
K
2）渐开线性质
(1)NK = N K0
ρk
曲率半径
rk
(2) 渐开线上任意一
点的法线必切于基圆， N
与基圆的切点Ｎ为渐
内啮合齿轮传动
直齿轮传动
用于平行轴间传 外啮合齿轮传动 动的齿轮机构
斜齿轮传动
齿轮齿条传动
人字齿轮传动
齿
轮
直齿
机 构 分
用于相交轴间传
圆锥齿轮传动
动的齿轮机构 ——
斜齿
类
曲齿
螺旋齿轮传动 用于交错轴间传 动的齿轮机构 蜗轮蜗杆传动
技术研究
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二、齿轮传动的主要类型
渐开线齿轮 2、按齿廓曲线的形状分： 摆线齿轮
圆弧齿轮
开式齿轮传动 3、按齿轮传动是否封闭分：
封闭式齿轮传动
技术研究
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二、齿轮传动的主要类型
4、按一对齿轮传动的角速比是否恒定分： 定传动比 (即i12＝常数) 传动的齿轮机构(圆形齿轮机构) （circular Gear) 。 变传动比(即i12≠常数）传动的齿轮机构(非圆形齿轮机构) (Non-circular Gear) 。
o2
ω2 P23
技术研究
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§ 4-2 齿轮齿廓设计
3
一、齿廓啮合基本定律 结论：
P1o3 1
ω1
1、要使两齿轮的瞬时
1
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
(P12) p k1k
法线都必须与连心线交于
一定点p（节点）。—— n
平面齿廓啮合基本定律。
2
o2
ω2 P23
cos k
rb rk
O 基圆
技术研究
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二、渐开线及渐开线齿廓
Σ3
2）渐开线性质
Σ2
(4) 渐开线的形状取决
Σ1
K
于基圆的大小，基圆越
大，渐开线越平直，当
基圆半径趋于无穷大时，
N1
渐开线成为斜直线，它 就是齿条的齿廓。
N2
r b2
技术研究
KO1
o1 KO1
o2
22
二、渐开线及渐开线齿廓
（5) 同一基圆上任意两条渐开线间的法向距离相等。
椭圆齿轮机构
技术研究 对数螺线非圆齿轮机构
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二、齿轮传动的主要类型
4、按一对齿轮传动的角速比是否恒定分： 变传动比(即i12≠常数）传动的齿轮机构(非圆形齿轮机构) (Non-circular Gear) 。
技术研究
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§4-1概述
三、 齿轮传动的基本要求 1．必要的工作平稳性。— 即要求瞬时传动比
k (P12) p
Vp=1o1p=2o2p
i12
1 2
O2 P O1P
n o2
技术研究
2
ω2 P23
n
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§ 4-2 齿轮齿廓设计
3
一、齿廓啮合基本定律 P1o3 1 ω1
由此可见：两轮
1
n
瞬时传动比都与其连 心线O1O2被其啮合齿廓
k (P12) p
在接触点处的公法线
所分成的两段成反比。n
2
技术研究
制作：陈晓岑 1
§4-1概述
一、齿轮（gear）传动的优缺点 优点：• 可用来传递空间任意两轴间的运动和动力；
• 传动效率高、使用寿命长、工作安全可靠、 传动比准确、机构紧凑； • 适用的速度和传递的功率范围大。 缺点：• 制造精度要求高，成本高； • 精度底时躁声大； • 不宜用于轴间距离大的传动。
技术研究
n
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§ 4-2 齿轮齿廓设计
3
一、齿廓啮合基本定律 结论：
P1o3 1
ω1
2、定点p称为节 点，以o1和o2为圆心， 过节点p作的两相切 圆称为节圆，其半径
r1 1
n
(P12) p k1k
a
中心距
用、r1‘和r2’表示。两
n
圆心之间距离称为中
心距，用a表示。
2 r2
o2
ω2 P23
技术研究
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§ 4-2 齿轮齿廓设计
3
一、齿廓啮合基本定律
P1o3 1
ω1
3、凡能满足齿廓 啮合基本定律的一对
r1 1
n
齿廓称为共轭齿廓， 理论上有无穷多对共 轭齿廓，其中以渐开 n 线齿廓应用最广。
(P12) p k1k
a
中心距
2 r2
o2
ω2 P23
技术研究
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二、渐开线及渐开线齿廓
1、渐开线的形成及其性质
为常数，为此要研究齿轮廓及啮合原理。 2．足够的强度。— 即要求齿轮的尺寸小、重
量轻，在保证承载能力条件下，寿命长。
技术研究
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§ 4-2 齿轮齿廓设计
3
一、齿廓啮合基本定律
对齿轮传动的基本要求 是保证瞬时传动比：
P1o3 1
ω1
1
i12=1/2= C
点p是两齿轮廓在点K接触 时的相对速度瞬心，则：
技术研究
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二、齿轮传动的主要类型
2、相交轴齿轮机构(Gears with Intersecting Axes)
直齿圆 锥齿轮
传动
straigh t bevel gear
斜齿 圆锥 齿轮 传动
skew bevel gear
技术研究
曲线 齿圆 锥齿 轮传
动
spiral bevel gear
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二、齿轮传动的主要类型
A1B1= A1N1 + N1B1