《齿轮机构新》PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第九章 齿轮机构及其设计
§９—1 齿轮机构的应用与分类
一、特点和类型
齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广的一种 机械传动。
齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大，可达105KW； （2）效率高，可达99%； （3）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年； （4）速度高，圆周速度可达到300m/s； （5）齿轮直径可从不到1mm到150m以上； （6）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。
齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动； (3)无过载保护； (4)需专门加工设备。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束1
1
按两轴位置分
齿 轮 型传 动 类
平面齿轮传动 (圆柱齿轮传动)
空间齿轮运动
直齿圆柱齿轮传动
外啮合 内啮合
（轮齿与轴平行） 齿轮齿条
斜齿圆柱齿轮传动 外啮合 内啮合
（轮齿与轴不平行） 齿轮齿条
人字齿轮传动（轮齿成人字形）
传递相交轴运动 （锥齿轮传动）
直齿 斜齿 曲线齿
传递交错轴运动
交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 准双曲面齿轮传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束2
外啮合直齿轮
直齿条
内啮合直齿轮
总目录
上一页 ppt课件
外啮合斜齿轮
下一页
结 束3
人字齿轮
直齿圆锥齿轮
斜齿条
总目录
上一页 ppt课件
曲齿圆锥齿轮
下一页
结 束4
交错轴斜齿螺旋齿轮
准双曲面齿轮
蜗杆传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束5
2 按工作条件
开式—适于低速及不重要的场合 半开式—农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩 闭式—润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中
3 按齿形
渐开线——常用
摆线——计时仪器
4 按使用情况 圆弧——承载能力较强
动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
5
按齿面硬度
软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）
硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束6
二.对齿轮传动的基本要求
1.传动准确平稳 齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避
免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、 制造和安装精度有关。
2.承载能力强 齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，
以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮 的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束7
§9—2齿廓啮合基本定律
一、齿廓啮合基本定律
传动比：i12
1 2
C
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束8
齿廓啮合基本定律:（轮齿齿廓正确啮合的条件 ） 要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不
论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线 交与一定点P——齿廓啮合基本定律
节点： P
节圆 ：节点P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。 （轮1的节圆是以O1为圆心，O1P为节圆的半径。）
节圆半径： r1, r2
中心距： ar1r2
传动比：
另vk1与vk2在公切线tt的分量不等（除节点P之外），差值即 为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束9
共轭齿廓，共轭曲线
凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓，共 轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线
齿廓曲线的选择
1.满足定传动比的要求； 2.考虑设计、制造等方面。
通常采用
渐开线——常用 摆线——计时仪器 圆弧——承载能力较强
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束10
§9—3 渐开线齿廓
一、渐开线的形成及特性
1 渐开线齿廓形成
n
n
AK——渐开线； 基圆：rb ；n-n：发生线
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束11
2 渐开线的性质 （1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。
（2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的 切线必为渐开线上某点的法线。
（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称 为该点的压力角。
（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。 （5）基圆内无渐开线。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束12
二.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律
总目录
上一页 ppt课件
常数
下一页
结 束13
三.渐开线齿廓啮合的特点
1.中心距可分性
上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。
2.齿廓啮合线，压力作用线方向不变,传动平稳。
啮合线：N1N2 啮合点的轨迹
3.五线全一性:啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线 ， 力的作用线五线重合。
啮合角：过节点C作两节圆的公切线tt，它与啮合线N1N2的夹角
α’（两基圆内公切线即啮合线为固定直线 ，所以 α’=C ）
因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。
4.渐开线齿廓能保证定传动比传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束14
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束15
§9—4 渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 一、渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称及主要参数
1 齿轮各部分名称和尺寸
齿数——Z (1)、基圆 db(rb) (2)、齿顶圆da(ra) (3)、齿根圆df(rf) (4)、分度圆 d(r)
测量基准
(5)、在任意圆上dk 齿槽宽ek 齿厚SK 齿距PK= ek+SK
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束16
基节Pb 基节—基圆上的齿距
周节P 周节—分度圆上的齿距 P=s+e=2s=2e
(6).
齿顶高ha：d与da之间
齿根高hf：d与df之间
齿全高h：h=ha+hf
ha=(da-d)/2 hf=(d-df)/2
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束17
2 标准齿轮的基本参数 (1)、模数m
定义模数
或
∴d=mz 单位：mm ；m标准化。
模数表示轮齿的大小
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束18
(2)、分度圆压力角α
（α是决定渐开线齿廓形状的 一个基本参数）
国家标准规定齿轮分度圆 α=20°为标准值，某些场合： α=14.5°、15°、22.5°、25°。
分度圆就是 齿轮上具有标准 模数和标准压力 角的圆。
§９—1 齿轮机构的应用与分类
一、特点和类型
齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广的一种 机械传动。
齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大，可达105KW； （2）效率高，可达99%； （3）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年； （4）速度高，圆周速度可达到300m/s； （5）齿轮直径可从不到1mm到150m以上； （6）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。
齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动； (3)无过载保护； (4)需专门加工设备。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束1
1
按两轴位置分
齿 轮 型传 动 类
平面齿轮传动 (圆柱齿轮传动)
空间齿轮运动
直齿圆柱齿轮传动
外啮合 内啮合
（轮齿与轴平行） 齿轮齿条
斜齿圆柱齿轮传动 外啮合 内啮合
（轮齿与轴不平行） 齿轮齿条
人字齿轮传动（轮齿成人字形）
传递相交轴运动 （锥齿轮传动）
直齿 斜齿 曲线齿
传递交错轴运动
交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 准双曲面齿轮传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束2
外啮合直齿轮
直齿条
内啮合直齿轮
总目录
上一页 ppt课件
外啮合斜齿轮
下一页
结 束3
人字齿轮
直齿圆锥齿轮
斜齿条
总目录
上一页 ppt课件
曲齿圆锥齿轮
下一页
结 束4
交错轴斜齿螺旋齿轮
准双曲面齿轮
蜗杆传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束5
2 按工作条件
开式—适于低速及不重要的场合 半开式—农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩 闭式—润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中
3 按齿形
渐开线——常用
摆线——计时仪器
4 按使用情况 圆弧——承载能力较强
动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
5
按齿面硬度
软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）
硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束6
二.对齿轮传动的基本要求
1.传动准确平稳 齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避
免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、 制造和安装精度有关。
2.承载能力强 齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，
以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮 的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束7
§9—2齿廓啮合基本定律
一、齿廓啮合基本定律
传动比：i12
1 2
C
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束8
齿廓啮合基本定律:（轮齿齿廓正确啮合的条件 ） 要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不
论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线 交与一定点P——齿廓啮合基本定律
节点： P
节圆 ：节点P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。 （轮1的节圆是以O1为圆心，O1P为节圆的半径。）
节圆半径： r1, r2
中心距： ar1r2
传动比：
另vk1与vk2在公切线tt的分量不等（除节点P之外），差值即 为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束9
共轭齿廓，共轭曲线
凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓，共 轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线
齿廓曲线的选择
1.满足定传动比的要求； 2.考虑设计、制造等方面。
通常采用
渐开线——常用 摆线——计时仪器 圆弧——承载能力较强
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束10
§9—3 渐开线齿廓
一、渐开线的形成及特性
1 渐开线齿廓形成
n
n
AK——渐开线； 基圆：rb ；n-n：发生线
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束11
2 渐开线的性质 （1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。
（2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的 切线必为渐开线上某点的法线。
（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称 为该点的压力角。
（4）渐开线的形状只取决于基圆大小。 （5）基圆内无渐开线。
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束12
二.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律
总目录
上一页 ppt课件
常数
下一页
结 束13
三.渐开线齿廓啮合的特点
1.中心距可分性
上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。
2.齿廓啮合线，压力作用线方向不变,传动平稳。
啮合线：N1N2 啮合点的轨迹
3.五线全一性:啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线 ， 力的作用线五线重合。
啮合角：过节点C作两节圆的公切线tt，它与啮合线N1N2的夹角
α’（两基圆内公切线即啮合线为固定直线 ，所以 α’=C ）
因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。
4.渐开线齿廓能保证定传动比传动
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束14
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束15
§9—4 渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 一、渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称及主要参数
1 齿轮各部分名称和尺寸
齿数——Z (1)、基圆 db(rb) (2)、齿顶圆da(ra) (3)、齿根圆df(rf) (4)、分度圆 d(r)
测量基准
(5)、在任意圆上dk 齿槽宽ek 齿厚SK 齿距PK= ek+SK
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束16
基节Pb 基节—基圆上的齿距
周节P 周节—分度圆上的齿距 P=s+e=2s=2e
(6).
齿顶高ha：d与da之间
齿根高hf：d与df之间
齿全高h：h=ha+hf
ha=(da-d)/2 hf=(d-df)/2
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束17
2 标准齿轮的基本参数 (1)、模数m
定义模数
或
∴d=mz 单位：mm ；m标准化。
模数表示轮齿的大小
总目录
上一页 ppt课件
下一页
结 束18
(2)、分度圆压力角α
（α是决定渐开线齿廓形状的 一个基本参数）
国家标准规定齿轮分度圆 α=20°为标准值，某些场合： α=14.5°、15°、22.5°、25°。
分度圆就是 齿轮上具有标准 模数和标准压力 角的圆。