机械原理齿轮机构(课堂PPT)

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齿轮机械原理ppt课件

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通常采用
渐开线——常用 摆线——计时仪器 圆弧——承载能力较强
11
§5-3 渐开线与渐开线齿廓啮合传动的特点
一、渐开线的形成及其特性
1.渐开线的形成 当一直线沿半径为rb的
圆作纯滚动时,该直线上
渐开线
K 发生线
任一点K的轨迹称为该圆的
渐开线,该圆称为渐开线
A
的基圆,直线x-x称为渐开
θK
线的发生线,角θK 称为渐
A1
N1
A
N2
B2
B
=
=
=
AB = AN2 + N2B 所以
A1B1= A2B2
异侧
15
=
=
=
=
b. 同侧
A1B1= A1N1 - N1B1 AB = AN1 - N1B A2B2= A2N2 - N2B2 AB = AN2 - N2B 所以 A1B1= A2B2
=
=
A2 K1
K2
A1
B2 B1
B A
圆周弧长。不同圆周上的齿距不同,在半径为rk的圆上,齿距用pk表示,显然有
p(k1=1sk)+.法ek;向在齿半距径:为相r邻的两分个度轮圆齿上同,侧齿齿距廓用之p表间示在,法同线样方p向=s上+e的。距若离为,标用p准n表齿示21轮。, 则由有渐开s=线e=特p性/可2。知:pn=pb(基圆齿距)。
N
开线AK段的展角。
rb
基圆
12
2. 渐开线的性质 1) 发生线在基圆上滚过的线段 长度 KN 等于基圆上被滚过的 圆弧长度 AN ,即 KN = AN 。 2) 渐开线上任一点的法线切于 基圆。 3) 切点N为渐开线上在点K处

机械原理齿轮机构及其设计PPT

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α
5、基圆 rb
s = e = p/2
6、齿顶高 ha
O
7、齿根高 hf
8、全齿高 h h = ha + hf
9、压力角 α
一、齿轮各部分名称
ακ
1、齿数 z
2、模数 m (非常主要旳概念) 以齿轮分度圆为计算各部分尺寸基准
齿数 z ×齿距 p = 分度圆周长 πd
分度圆直径d = z × p / π
一对齿轮作无侧隙啮合传动时,共存在四个基本原因:
两个几何原因,即一对共轭旳渐开线齿廓 给定其中任何三个原因, 两个运动原因,即两轮旳角速度 ω0 和ω 就能取得第四个原因
刀具齿廓拟定,强制刀具与轮坯以定传动比 i = ω0/ω运动
刀具旳齿廓(一种几何原因)就必然在轮坯上切削(包络)出轮 坯旳齿廓(另一种几何素)。
连续传动旳条件为:B1B2 ≥ Pb
可表达为:重叠度ε a = B1B2 / Pb≥ 1
ε a 分析:重叠度旳大小表白同步参加啮合轮齿啮合对数旳平均值
ε a = 1 时,一直只有一对轮齿啮合,确保最低连续传动; ε a < 1 时,齿轮传动部分时间不连续; ε a > 1 时,部分时间单齿啮合,部分时间双齿啮合。
pb
2
B1B2
B1P + PB2
ω2
ε = pb = πmcosα
ε=
1 (z1(tan α a1 – tanα ’) + z2(tan α a2 – tanα ’))

由上式可知,重叠度 ε 与齿数 z 正有关,z 越大ε 越高;
啮合角 α’ 越大,重叠度 ε 越小。与模数m无关。
四、原则中心距 a 与实际中心距 a’

《机械原理》课件——第6章齿轮机构

《机械原理》课件——第6章齿轮机构

➢ 齿轮机构的应用及分类
i = ω1 = O2C 12 ω2 O1C
➢ 齿廓啮合基本定律 齿廓曲线的选择 渐开线
➢ 渐开线齿廓的性质
渐开线的形成及性质 渐开线方程 渐开线齿廓的啮合特性
渐开线的形成及性质 形成? 性质?
1)
2)切点N是渐开线在点K处的曲率中心,NK 为曲率半径。渐开线上任意点的法线必切于基圆。
m 2
r'2 o2
非标准中心距安装
实际中心距a ' 标准中心距 a 两轮的分度圆不再相切
rb = r cosa = r cosa
N
分度圆压力角α已经标准化 GB/T 1356-1988
o
分度圆 :具有标准模数和标准压力角的圆。
齿轮的基本参数
4)齿顶高系数h*a
齿顶高: ha = ha* m
齿顶高系数
齿顶高系数h*a已经标准化
齿顶高系数h
* a
GB/T1357-1987
正常齿制 1
h a
短齿制 0.8
ra r
o
齿轮的基本参数
正确安装要求
顶隙为标准值 c=c*m
两轮齿侧间隙为零
=
12
se
=
12
es
o1 r'1
1
c*m C
r'2 o2
正确安装条件
顶隙为标准值 c=c*m
标准中心距 a
a
= r+ r12
标准中心距 a等于两齿轮分度圆 半径之和( r1 + r2)
r'1 r
f1
o1
1
c*m
C
r
a2
r'2
o2

齿轮机构PPT课件

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THANKS
感谢观看
两齿轮的模数和压力角必须分别相等。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、 结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点。
齿轮啮合的过程
主动齿轮通过轮齿的推力作用,将动 力传递给从动齿轮。
齿轮传动的速度比
齿轮传动的速度比定义
主动齿轮转速与从动齿轮转速之比。
速度比的计算公式
i=n1/n2,其中n1为主动齿轮转速,n2为从动齿轮转速。
齿轮机构ppt课件
目录
• 齿轮机构概述 • 齿轮机构的基本原理 • 齿轮机构的类型与结构 • 齿轮机构的设计与计算 • 齿轮机构的制造工艺与装备 • 齿轮机构的维护与保养
01
齿轮机构概述
定义与分类
定义
齿轮机构是由两个或多个齿轮组 成,通过齿轮间的啮合传递运动 和动力的机械传动装置。
分类
根据齿轮轴线相对位置的不同, 齿轮机构可分为平行轴齿轮机构 、相交轴齿轮机构和交错轴齿轮 机构。
06
齿轮机构的维护与保养
齿轮机构的润滑与密封
润滑方式
根据齿轮机构的工作条件和要求,选择合适的润滑方式,如油浴 润滑、喷油润滑、循环油润滑等。
润滑剂选择
根据齿轮机构的载荷、速度、温度等条件,选用合适的润滑剂,如 齿轮油、润滑脂等。
密封措施
采用有效的密封措施,防止润滑剂泄漏和外界杂质进入齿轮机构内 部,确保齿轮机构的正常工作。
斜齿圆锥齿轮机构
轮齿与圆锥母线呈一定角度,传动平稳,噪音小,但会产生轴向 力。
曲线齿圆锥齿轮机构
轮齿形状为曲线,传动效率高,噪音小,但制造和安装精度要求 较高。
蜗杆蜗轮机构
普通蜗杆蜗轮机构
传动比较大,结构紧凑,但效率较低,发热量大。

齿轮机构全解.pptx

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刀具外移χ · m→正变位
因刀具不变,故变位齿轮的齿距.模数 和压力角均不变,分度圆和基圆也保持 不变。 变位→齿廓形状不相同。 刀具外移(正变位)→齿轮的齿根变宽,齿顶变窄。 刀具内移(负变位)→齿轮的齿根变窄,齿顶变宽。 ∵齿廓取同一渐开线的不同部位,不同部位的渐开线其曲率半径不相同
刀具中线
第16页/共25页
└tgαn=tgαt·cosβ
4,p.68) ┌d=mnZ/cosβ ( ha*=1 ,C*=0.25) │da=d+2ha=d+2mn │df=d-2hf=d-2.5mn └a=(d1+d2)/2=mn(Z1+Z2)/(2cosβ)
3. 斜齿的重合度:由于螺旋角的影响,斜齿传动的啮合弧增长了,故重合
装和强度。
第8页/共25页
n K
(P12)
C
2
(P23)O2 图4-2
§4-3渐开线齿廓
(二)渐开线齿廓满足定角速比要求
p.56
→i 瞬 =常数 (齿廓公法线通过节点P) 证明:渐开线齿廓E1和E2在任一点K接触,过K点作两齿廓的
公法线nn与两轮连心线交于P点。根据渐开线的性质,nn必同时 与两基圆相切 →两齿廓公法线nn即为两基圆内公切线,齿轮传 动时基圆位置变,同一方向的内公切线只有一条 → nn与连心线 O1O2交点P 为定点→故渐开线满足定角速比的条件。
和啮合角是两个齿轮啮合时才出现的。
第11页/共25页
三、重合度及连续传动条件
开始啮合点: 主动论齿根与从动轮齿顶接触点与N1N2交于A点。
退出啮合点:主动轮齿顶与从动轮齿顶根接触点与N1N2交于E点
ω1 da1
∴AE为实际啮合线段。 当两轮齿顶加大时,A和E驱

《机械原理》第05章5-12-齿轮机构解析PPT课件

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1.981
ha* 1, a 20
#5-8 变位齿轮传动
❖ 一、变位齿轮的概念 ❖ 二、变位齿轮的齿形特点 ❖ 三、变位齿轮的传动类型和应用
变位齿轮的概念
1、标准齿轮的主要缺点 2、变位齿轮的切制
a)齿条刀具中线与轮坯分度圆相切 b)齿条刀具中线与轮坯分度圆分离 c)齿条刀具中线与轮坯分度圆相交
1
2
Z1 (tg a1
tg )
Z 2 (tg a2
tg )
六. ε max计算
1 2
Z1(tga1 tg ) 2ha* / sin a cos a
__________ __________
B1C B2C ha*m / sin a
2ha*m
max
sin m cos
4ha*
sin 2
3、分类
轴剖面:直线;
阿基米德蜗杆ZA端面:阿基米德线
法面:曲线
圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆法向直廓齿廓蜗杆ZN
端面:延伸渐开线蜗杆 法面:直线
渐开线蜗杆ZI
轴剖面:曲线 端面:渐开线
锥面包络圆柱蜗杆ZK
圆弧圆柱蜗杆
圆弧面蜗杆(环向蜗杆)
圆锥面蜗杆
蜗杆传动类型
圆柱面蜗杆
圆弧面蜗杆
第五章 齿轮机构及其设计
5-5 渐开线齿廓的加工原理
一、范成法 1、齿轮插刀加工齿轮 2、齿条插刀加工齿轮 3、滚刀加工齿轮 4、变位齿轮加工 5、 变位齿轮几何尺寸计算
1、齿轮插 刀切制齿轮
切削运动: 刀具沿齿轮毛坯 轴向的切齿运动。 让刀运动:插齿刀具返回时, 为避免擦伤已加工出的齿廓, 工件后退的运动。 进给运动:为了加工出全齿 高,刀具沿齿轮毛坯径向的 进给运动。

机械原理 齿轮机构及其设计二PPT课件

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a"ra1crf2 m(z1 z2 )/ 2 (x1 x2 )m
如果无侧隙和标准顶隙同时满足,则应使:
a'=a'' 即:y=x1+x2
B1B2 < B1B2 O2
当Z1,,Z2 ∞时(齿条),εαεαmax
PB1=PB2 =ha*m/sinα
εαmax =(PB1+PB2 )/pb =2 ha*m/(sinαπmcosα)
=4 ha*/πsin2α
取:α=20°, ha* =1
εαmax =1.981
B2
B1
P α 作者:潘存云教授
r2 rb2 ω2
O2
1.2 中心距a及啮合角α’ (1)中心距a
一对标准齿轮,确定中心距a时,应满足两个要求:
1)理论上齿侧间隙为零
O1
s’1-e’2=0, (当分度圆相切时) 2)顶隙c为标准值。
ra1
r1
ω1 rb1 N1
ra1
c=c*m
N2
P
c
此时有:
a
rb2
r2 rf2
a==rra11++hac*m+r+f2c*m + r2-(ha*m+c*m) =r1+ r2 =m(z1+z2)/2
②不适合 a’≠a的场合。a’<a 时,不能安装。当 a’>a时,产生过大侧隙,且ε↓
③小齿轮容易坏。原因:ρ小,滑动系数大, 齿根薄。希望两者寿命接 近。
1) 加工齿轮时刀具的移位
为避免根切,可径向移动刀具 Xm ——移距 x ——为移距系数。 规定:
远离轮坯中心时,x>0, 正变位齿轮。 刀具中线

齿轮机构PPT课件

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O
方向线),与齿廓上该点速度方向线所 II
I
夹的锐角落 K ,称为该点的压力角
。今以rb表示基圆半径,
(4)渐开线的形状决定于基圆的c 大小。如图4-4所示
os

k

OB OK
rb 图4r-k3 渐开线的形成
(5)基圆以内无渐开线。
基圆直径越大, 它的渐开线在K 点的曲率半径越 大,即渐开线变 化趋于平直。
K K
B3在
B1 K A1
O1 A2
K
B2
O2
A3在
返回
图4-4 基圆大小对渐开线的影响
二、渐开线齿廓满足定角速比要求
1。渐开线齿廓满足定角速
比要求
O1
图4-5示,渐开线E1、和E2
在任意点K接触,过K点
作两齿廓的公法线nn与两
轮连心线交于C点。
由渐开线性质,nn必同时
与两基圆相切,即过啮合


c
O'1
N1 C ab
部已加工出的渐开线
切去一部分(图中虚 线所示)这种现象称
切削变位 齿轮时刀

为根切。使齿根削弱, 具中线位
使重合度减小,所以

切削标准齿
c 刀齿
P=m P=m
O1 N'1
N1 C
应当避免。
返回2 返回1
轮时刀具中
A)
线位置
图4-15 根切和变位齿轮
B)
2。根切与齿数
斜齿条
分度圆 A
n
t
B O
C


t D
Pt
Pn
3.渐开线标准斜齿轮的 几何尺寸计算
三、斜齿轮传动的重合度

齿轮结构PPT课件

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❖传动的可分性 指渐开线齿轮传动中心距变化
不影响其传动比的特性
第20页/共106页
§6-4 渐开线标准齿轮机构的名称和基本参数
一、外齿轮
1. 各部分名称和符号
齿槽宽ei
齿厚si
齿距pi
pi=ei+si
齿顶圆da、ra
齿根圆df、rf
第21页/共106页
一、外齿轮(续)

分度圆d p=s+e
齿 轮
◆ 齿数相同的齿轮,模数越大,尺寸越大。
第23页/共106页
一、外齿轮(续)
3)分度圆压力角
任意圆压力角 基圆a上i 的压ar力cc角os等rrbi于0
分度圆压力角a (齿形角) a arccos rb
r
rb r cosa
分度圆大小相同的齿轮,其齿廓渐开线的形状随压力角
a不同而不同。 压力角a已经规定为标准值: a =200(或150)
d z p


齿顶高ha


齿全高h
称 和
齿根高hf


h= ha+ hf
第22页/共106页
齿宽B
一、外齿轮(续)
2. 基本参数
1)齿数z:
指齿轮整个圆周上轮齿的总数。
2)模数m
d=zp
d zp π
为了便于计算、制造和检验,而人为地把p/的比值
规定为一个有理数列,称为模数,单位为mm.
◆ d=mz,p=m
第27页/共106页
一、外齿轮(续)
•分度圆齿厚 s m
•2 分度圆齿槽宽 e m
•2 节圆直径(当中心距标准中心距a 时) d d
•传动
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i 12
rb 2 rb1
r
' 2
r1 '
机械原理—齿轮机构
啮合特性 1.中心距的可分离性;
i12
rb 2 rb 1
中心距变化后,C点随之变化,但 rb1、rb2 不
变,即中心距不变。有利于加工、安装和使用。
机械原理—齿轮机构
2.接触点的轨迹是直线─啮合线;
3.作用力的方向始终沿啮合线; 4.中心距变动,啮合线变化; 5.存在相对滑动,导致摩擦磨损。
rb—基圆半径; BK—渐开线发生线 θK—渐开线上K点的展角
机械原理—齿轮机构
4.3.2 渐开线的性质
1.渐开线的发生线展直前后长度不变;
弧ABKB
机械原理—齿轮机构
K
2. B 是渐开线K点处的曲率中心,BK 是曲率半径; A 处的曲率半径为0 KB 为渐开线在K点的法线,并与基圆相切
机械原理—齿轮机构
机械原理—齿轮机构
第4章 齿轮传动机构
4.1 齿轮传动机构的类型、特点和应用 4.1.1齿轮传动机构的类型
机械原理—齿轮机构
机械原理—齿轮机构
平ห้องสมุดไป่ตู้—直齿轮
外啮合齿轮传动
两齿轮的转动方 向相反
内啮合齿轮传动
两齿轮的转动方 向相同
齿轮齿条传动
机械原理—齿轮机构
平面—平行轴斜齿圆柱齿轮传动
轮齿与其轴线倾斜一个角度
inv —渐开线函数
机械原理—齿轮机构
4.3.4 渐开线齿廓的啮合特性
法线与基圆相切; 齿轮固定,基圆唯一; 法线交于定点C
v K 1 1O 1K
v K 2 2O 2K
v K 1 cos K 1 v K 2 cos K 2
i 12
rb 2 rb1
O 1 N 1 C , O 2 N 2 C 相似
机械原理—齿轮机构
4.2.3 齿廓曲线的选择
1.理论上满足基本定律的共轭齿廓曲线很多; 2.考虑因素:设计、制造、安装和使用; 3.常用齿廓曲线:渐开线,摆线,变态摆线,圆弧
曲线和抛物线等。 本章重点研究渐开线齿廓的齿轮
机械原理—齿轮机构
4.3 渐开线齿廓
4.3.1 渐开线的形成
直 线 BK 沿 半 径 为 rb 的圆作纯滚动时,直线上 任意一点K的轨迹称为该 圆的渐开线。该圆称为 渐开线的基圆
机械原理—齿轮机构
ε大意味着什么(物理意义)? ─表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所占 的时间比例大。 结论
齿顶高 ha ha*m 齿根高 hf (ha*C*)m
标准值Cha**
1.0 0.25
机械原理—齿轮机构
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
问题2:G1、G3为同一基圆上所生成的两条反向渐
开线,试问 K 1K 2 和
K
' 1
K
' 2
有何关系?
K1K2 K1'K2'
6.同一基圆上所生成的两条 反向渐开线为法向等距曲线。
机械原理—齿轮机构
4.3.3 渐开线方程
1.渐开线的压力角
cos K
rb rK
2.渐开线方程
K
rK rb/coαsK
invK K tgKK
vc1 vc2
1O 1C2O 2C
i12ω ω21
O2Cconst O1C
C点:啮合节点,简称节点
机械原理—齿轮机构
齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点,速比恒定。
节圆:由节点决定的圆 共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
机械原理—齿轮机构

两头牛背上的架子称为轭,轭使两头牛同步 行走。共轭即为按一定规律相配的一对。
3.渐开线的形状取决于基圆的大小 rb↑→∞,渐开线→直线;
机械原理—齿轮机构
4. 基圆内无渐开线
机械原理—齿轮机构
问题1:G1、G3为同一基圆上所生成的两条同向渐
开线,试问 K 1K 3 和
K
' 1
K
' 3
有何关系?
K1K3 K1'K3'
5.同一基圆上所生成的两条 同向渐开线为法向等距曲线。
机械原理—齿轮机构
机械原理—齿轮机构
平面—人字齿轮传动
由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成
机械原理—齿轮机构
空间—(圆)锥齿轮传动
用于两相交轴之间的传动
机械原理—齿轮机构
空间—交错轴斜齿轮传动
用于传递两交错轴之间的运动
机械原理—齿轮机构
空间—蜗杆传动
用于传递两交错 轴之间的运动,其两 轴的交错角一般为90º
机械原理—齿轮机构
Pn1 Pn2
机械原理—齿轮机构
机械原理—齿轮机构
保证加工与互换性
m11
m2
2
m(标准值 )
(标准值 )
4.5.3 连续传动条件
理论啮合线 N 1N 2 实际啮合线 B1 B 2
连续传动条件??
机械原理—齿轮机构
B1B2 pb
实际啮合线 B1B2 pb 重合度 B1B2 1
pb
B1B2 pb
4.1.2齿轮传动机构的特点 (1)直接接触的啮合传动;可传递空间任意两轴之
间的运动和动力; (2)功率范围大,速比范围大,效率高,精度高; (3)传动比稳定,工作可靠,结构紧凑; (4)改变运动方向; (5)制造安装精度要求高,不适于大中心距,成本
较高,且高速运转时噪声较大。
机械原理—齿轮机构
4.1.3 齿轮传动机构的应用
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
s1
e1
s2
e2
m
2
a d1 d2 m(z1 z2 )
2
2
分度圆与节圆重合
渐开线齿廓具有可分离性
机械原理—齿轮机构
4.5.2 正确啮合条件
条件:齿对交替过程中不发生冲击
Pn1 Pn2
Pn1 Pn2
现代机械中应用最为广泛的一种传动机构
例1:机械手
机械原理—齿轮机构
例2:汽车变速箱
机械原理—齿轮机构
例3:摄像机
机械原理—齿轮机构
例4:大型游乐设施
机械原理—齿轮机构
4.2 齿廓啮合基本定律-瞬时传动比恒定条件 4.2.1 基本定律-瞬时传动比恒定条件
机械原理—齿轮机构
C点:相对速度瞬心(三心定理)
机械原理—齿轮机构
4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮
4.4.1 基本参数 1. 模数m,压力角α
dk zPk
dk
zPk
机械原理—齿轮机构
定义分度圆上: 模数m= Pk /π,压力角α,均为标准值 国家标准α=20°,英制标准α=14.5°,
某些汽车齿轮α=22.5° 分度d圆 mz
2.齿顶高系数,顶隙系数
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