10 齿轮传动解析

4. 按照两轮轴线的相对位置分类为： 直齿 平面齿轮传动 （两轴平形） 分类 圆柱齿轮传动 斜齿 人字齿轮 外啮合 内啮合 齿轮齿条 直齿 斜齿 曲齿
两轴相交 圆锥齿轮传动
空间齿轮传动 （两轴不平形）
蜗杆传动 两轴交错
交错轴斜齿轮传动
三、对齿轮传动的基本要求： 齿轮用于传递运动和动力，必须满足以下两个要求: 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。
由于 那么
vK1 1 O1K ，vK 2 2 O2 K
1 O2 K cos K 2 2 O1K cos K1
故两轮的瞬时传动比为
1 O2 K cos K 2 O2 N 2 O2C i12 2 O1K cos K1 O1 N1 O1C
C为连心线 O1O2 与公法线 N1N2 的交点，
§10—2 齿廓啮合基本定律
一、齿廓啮合基本定律
啮合： 一对轮齿相互接触并进行相对运动的 状态称为啮合。
传动比：两轮角速度之比。 共轭齿廓： 满足预定传动比要求的一对Biblioteka Baidu廓称 为共轭齿廓。 齿廓啮合基本定律：
欲使两齿轮的瞬时传动比为一常数，节 点 C必为定点。
主动齿轮1的齿廓C1与从动齿轮2的齿 廓 C2 在K 点啮合，要保证两齿轮齿廓高 副接触，它们在K 点的速度沿公法线N1N2 方向的分量应相等。即 vK1 cos K1 vK 2 cos K 2


§10—1 齿轮传动的类型和对它的基本要求
一、齿轮传动的特点：
1.功率范围大、传动效率高； 2.传动比准确； 3.使用寿命长、安全可靠； 4.可传递任意轴间的运动； 5.成本较高； 6.不宜作轴间距离较大的传动。
二、齿轮传动类型
1.
2.
3.
按照轮齿齿廓曲线的形状： 分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。 本章主要讨论制造、安装方便、应用最广的渐开线齿轮。 按照工作条件分为： 开式齿轮传动和闭式齿轮传动。前者轮齿外露，灰尘 易于落在齿面，后者轮齿封闭在箱体内。 按照齿廓表面的硬度分： 软齿面（硬度≤350HBS）齿轮传动 硬齿面（硬度＞350HBS）齿轮传动
由此可知，当齿轮制成以后，基圆半径便已确定。因此，传 动比也就定了。所以，即使两轮的中心距有点偏差时，也不会 改变其传动比的大小。（传动比恒定）
3、渐开线齿廓间正压力方向的不变性 因为渐开线齿廓啮合的啮合线是直线 ——N1N2啮合 点的轨迹。啮合线、公法线、两基圆的内公切线、正 压力的作用线四线重合。当齿廓不论在什么点啮合， 若传递的转矩不变，齿轮之间的压力的大小和方向均 不变。（齿轮传动平稳可靠） 4、渐开线齿廓啮合的啮合角不变 α’：N1N2与节圆公切线之间的夹角=渐开线在节点处啮 合的压力角α。
第十章 齿轮传动
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 §10-5 §10-6 §10-7 §10-8 §10-9 齿轮传动的类型和对它的基本要求 齿廓啮合基本定律 渐开线齿廓 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸 渐开线齿轮的啮合传动 渐开线齿轮的加工方法及根切现象 变位齿轮传动 轮齿失效和齿轮材料 平行轴斜齿圆柱齿轮传动
§10-10 直齿圆锥齿轮传动 §10-11 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑


知识要点：
1、了解齿轮传动的类型及应用； 2、掌握齿廓啮合基本定律； 3、理解渐开线的性质； 4、掌握渐开线齿廓的啮合特点； 5、掌握标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算； 6、掌握直齿轮传动的正确啮合条件、连续啮合条件； 7、掌握斜齿轮传动的正确啮合条件、理解端面参数与 法面参数的关系； 8、掌握齿轮传动的失效形式； 9、了解齿轮的材料、结构和润滑方式。
⑤基圆内无渐开线。
二、渐开线齿廓啮合的特点
1. 四线合一 啮合线、公法线、基圆的公切线、正压力的作用线。 2. 渐开线齿廓啮合具有可分性 以 r1′=O1C 与 r2′=O2C 为半径所作的圆，称为节圆。一对渐开 线齿轮的啮合传动可以看作两个节圆的纯滚动，则vC1=vC2，而 vC1=ω1· O1C=vC2=ω2· O2C。 又 △ O1CN1∽△O2CN2 ， 所 以 两 轮 的 传 动 比 为： i12=ω1/ω2=O2C/O1C=r2′/r1′=rb2/rb1
称为啮合节点，简称节点。 分别以 O1 和O2 为圆心、 以 O1C和O2 C为半径作 圆，这两个圆分别称为两轮的啮合节圆，简称节圆。 两轮齿廓在节点啮合时,相对速度为零，即一对齿 轮的啮合传动相当于它们的节圆作纯滚动。
§10—3 渐开线齿廓
一、渐开线的形成及其性质
当一直线 n-n 沿一个圆的圆周作纯滚动时， 直线上任一点K的轨迹，称渐开线。 渐开线的性质：
①发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧 长，即NK=NA；
②因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切 点 N 就是渐开线上 K 点的瞬时速度中心，发生线 NK 就 是渐开线在K点的法线，同时它也是基圆在N点的切线；
③切点N是渐开线上 K点的曲率中心，NK是渐开线上K 点的曲率半径。 ，曲率半径越小； ④渐开线的形状取决于基圆的大小。如果基圆越大那 么渐开线就越平直，当基圆的半径无穷大时，那么渐 开线就是直线了；
§10-4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要 参数和几何尺寸
一、直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要尺寸 1. 齿数 ——Z ，齿轮圆周上轮齿的数目称为齿 数。 2、齿顶圆 齿顶所确定的圆称为齿顶圆，其直 径用da表示；
3、齿根圆 由齿槽底部所确定的圆称为齿根圆， 其直径用df表示。
4、齿槽宽 相邻两齿之间的空间称为齿槽，在 任意dk的圆周上，轮齿槽两侧齿廓之间的弧线 上称为该圆的齿槽宽，用ek表示； 5、齿厚 轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆的 齿厚，用sk表示； 6、齿距 相邻的两齿同侧齿廓之间的弧长称为 该圆的齿距，用pk表示。所以pk = sk + ek。