机械原理第四次作业

1.试述直齿圆柱齿轮\斜齿圆柱齿轮\人字齿圆柱齿轮的传力特点

圆柱直齿轮用于平行轴传动，齿轮啮合与退出时沿着齿宽同时进行，容易产生冲击，振动和噪音。

圆柱斜齿轮除可用于平行中传动，还可用于交叉轴传动（螺旋齿轮机构）其特点：重合系数大，传动平稳，齿轮强度高，适于重负载，相比直齿而言：斜齿有轴向力。

人字齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，齿面硬度达HRC58-62，齿轮均采用数控磨齿工艺，精度高，接触性好。 2、噪音低、精度高、寿命长、使用稳定。

2. 什么是齿轮的模数,其如何定义?

齿轮模数

“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。

3. 什么是齿轮的顶隙,对其存在的必要性进行描述

顶隙是一对齿轮啮合时，一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根之间的间隙。如果没有间隙，那两个齿轮就产生干涉了，两齿轮就会产生碰撞，产生噪音或撞断齿。

4. 请对轮系的功用进行描述

（1.）实现分路传动：利用轮系可以使一个主动轴带动若干个从动轴同时旋转。

（2.）获得较大的传动比。

一对齿轮的传动比一般不大于8 ，当两轴间需要较大的传动比时，就需要采用轮系来满足。特别是采用周转轮系，可以在使用很少的齿轮并且也很紧凑的条件下，得到很大的传动比。如右图8-5-2 当用一对齿轮满足大传动比时，如虚线，外廓尺寸大且两齿轮相差悬殊。改为实线的轮系，即节省空间，制造又方便。

（3. ）实现变速传动：在主轴转速不变的条件下，利用轮系可使从动轴得到若干种转速，从而实现变速传动。

（4.）实现换向传动：在主轴转向不变的条件下，利用轮系可以改变从动轴的转向。

（5.）用作运动合成：差动轮系有两个自由度，必须给定三个基本构件中的任意两个以确定运动，第三个基本构件的运动才能确定，这就是说第三个基本构件的运动为另两个基本构件的运动的合成，因此可以利用差动轮系把两个运动合成为一个运动。

（6.）用作运动分解：差动轮系还可以将一个主动的基本构件的转动按所需的可变的比例分解为另两个从动基本构件的两个不同的转动。

（7）在机构尺寸及重量较小的条件下，实现大功率传动

5. 请对渐开线齿廓啮合特性进行描述

（1）传动比恒定，因为i12 ＝ω1 /ω2＝r2′/r1′ ，因为两基圆的同侧内公切线只有一条，并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线，因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。（2）中心距具有可分性，转动比不变，因为i12 ＝ω1 /ω2＝rb2 / rb1 ，所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定，与中心距无关。

（3）齿廓间正压力方向不变，因为齿廓间正压力方向是沿接触点的公法线方向，这公法线又是两基圆同侧内公切线，并且只有一条所以齿廓间正压力方向不变。

（4）啮合角α随中心距而变化，因为a CO Sα = a′COSα′。

（5）四线合一，1.啮合线是两基圆同侧内公切线，2. 是齿廓接触点的公法线，3.接触点的轨迹是啮合线，4.是齿廓间正压力作用线又是接触点曲率半径之和。

6. 请对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件进行描述

一对渐开线直齿圆柱齿轮进行啮合传动，必须满足：模数、压力角分别相等；齿轮重合度大于1。

7. 请对渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件进行描述

对斜齿轮啮合时，齿面接触线是斜直线，接触线先由短变长，而后又由长变短，直至脱离啮合。因此，斜齿轮传动较平稳，冲击、振动较小，适用于高速、重载传动。

设计应满足的条件

（1）正确啮合条件

（2）连续传动条件

（3）不根切的最少齿数条件

8.请对蜗轮\蜗杆的正确啮合条件进行描述

1.中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准

2.当蜗轮蜗杆的交错角为时，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。

3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小

4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。

5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高