齿轮啮合条件和连续传动条件.
齿轮啮合条件和连续传动条件
齿轮正确啮合的条件
、 分别是齿轮1和齿轮2的法向齿 距、,亦即
（1） 由渐开线性质可知，法向齿距大小与基圆 齿距相等，故上式可写成：
（2）
齿轮正确啮合的条件
式(1)就是一对相啮合齿轮的轮齿分布要 满足的几何条件，称为正确啮合条件。只 有满足这一条件，才有可能使相邻两对齿 轮同时正确啮合。
又因为:
齿轮正确啮合的条件
所以
式中 ,
和分别为两轮的模数和压
力角。由于齿轮的模数和压力角都已经标
准化，故要使上式成立，应使
齿轮正确啮合的条件
即一对齿轮正确 啮合的条件是两 轮的模数和压力 角分别相等。
齿轮正确啮合的条件
若两个齿轮的法向齿距不相等， 会发生什么情况？
齿轮正确啮合的条件
当
时，在图(a)一对轮齿刚啮
课后作业
1、齿轮传动正确啮合的条件是什 么？
2、渐开线齿轮连续传动的条件是 什么？
谢 谢！
徐波
编著
当 啮合弧大于齿距p 时，当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时，后一 对齿已经在啮合线上K点 啮合，故能保证连续正确 传动；
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧等于齿距p 时，当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时，后一 对齿正要进入啮合线上K 点啮合，故传动处于连续 和不连续的临界状态；
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧小于齿距p 时，当前一对齿分离后 ，后一对齿还没有进入 啮合，故不能保证连续 传动。
渐开线齿轮连续传动条件
由此可见，考虑到齿轮加工制造、安 装误差等的存在，为了保证渐开线齿轮连 续传动，则：
啮合弧CD必须大于或等于齿距 p
啮合弧与齿距之比称为重合度，用ε表 示。齿轮连续传动的条件就是
机械设计 齿轮传动
5、齿面塑性流动 该失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。 齿面较软时，重载下，Ff↑——材料塑性流动（流动方向沿Ff） 主动轮1：摩擦力分别朝向齿顶和齿根 形成凹沟。
17
从动轮2：摩擦力由齿顶和齿根朝向中部 形成凸脊。
改善措施：1）↑材料及齿面硬度 2）采用η↑的润滑油 3）适当磨合（跑合）
需对Fn修正
实际载荷（计算载荷）Fcａ>Fn
计算载荷： Fca K Fn
K——载荷系数
K
KA
Kv
K
K
齿向载荷分配系数
使用系数
动载系数
齿间载荷分配系数
按照强度计算类别，载荷系数可分为齿根弯曲疲劳强度计算用载荷系数KF
31 和齿面接触疲劳强度计算用载荷系数KH.
1、使用系数KA 考虑原动机、工作机、联轴器等外部因素引起的动载荷而
（对称、非对称、悬臂） 3）合理选择齿宽； 4）↑制造安装精度；
5）采用鼓形齿； 6）齿轮位于远离转矩输入端。
38
0.01-0.025mm
§5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
（一）、齿根弯曲疲劳强度计算（目的：防止齿折断）
进行齿根弯曲强度计算时，将轮齿视为悬臂梁，齿 根危险剖面处，弯矩最大时的齿根弯曲应力也最大。
练习： n1
Fr1
Ft1
Ft2
Fr2
n2
Ft1⊙○FF×rr1F2 t2n1 n2
30
二、计算载荷
根据齿轮传动的额定功率和转速，可得齿轮传递的名义扭矩和轮齿上的名 义法向力。实际传动中，会受各种因素的影响，使名义法向载荷增大。
外部影响：原动机、工作机影响 实际情况：
内部影响：制造、安装误差；受载变形(齿轮、轴等)
齿轮传动的特点和类型
第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭：开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳；齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点，分别以01、02为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面：垂直于齿轮轴线的平面；齿槽：相邻两轮之间的空间；齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha ）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h）二、基本参数1、模数m: ;2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角；3、齿顶高系数：；4、顶隙系数：；5、齿数z:。
当m、a不变时，z越大，db越大, 渐开线越平直，若当z—x时，db—%，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。
齿轮传动
齿轮传动第一节、齿轮传动的类型及应用一、概念：齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。
二、齿轮传动的类型：（一）两轴平行：按轮齿方向分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动按啮合情况分为人字齿圆柱齿轮传动、外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动（二）两轴不平行时：相交轴齿轮传动齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。
（1） 根据轴的相对位置，可分为两大类：即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两轴不平行时）（2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种。
（3）按工作条件不同，分为闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、半开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑）三种。
（4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种。
（5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种。
（6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。
三、齿轮传动的应用：1、传动比：122112z z n n i == 式中n1、n2表示主从动轮的转速，z1、z2表示主从动轮的齿数2、应用特点：优点：缺点：第二节、渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求：一是传动要平稳，二是承载能力要强二、渐开线的形成、性质：1、渐开线的形成：2、渐开线的性质：三、渐开线齿廓啮合基本定律：四、渐开线齿廓的啮合特点：1、传动比恒定2、3、4、第三节、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算【复习】1、齿轮传动的分类及特点2、渐开线齿轮的性质【新授】一、齿轮各部分的名称：1、齿槽：2、齿顶圆：3、齿根圆：4、齿厚：5、齿槽宽：6、分度圆：7、齿距：8、齿高：9、齿顶高：10、齿根高：11、齿宽：二、主要参数：1、齿形角就单个齿轮而言，在端平面上，过断面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角为该点的齿形角。
分度圆压力角——齿形角——2、齿数Z——一个齿轮的牙齿数目即齿数。
齿轮机构的齿廓啮合基本规律特点和类型
第八节 直齿圆锥齿轮传动
圆锥齿轮传动用来传递相交 两轴的运动和动力。
分直齿圆锥齿轮和曲 齿圆锥齿轮
返回
一、传动比和几何尺寸计算
1)分度圆：d1=mz1， d2=mz2 2)齿顶高：ha=m， 齿根高：hf=1.2m
3)传动比：i12= d2/d1 = z2/z1
=ctg δ1=tg δ2
1 2 2 d1 d 2 2 注意：分度圆锥角：δ1=arcctg i12， δ2= 900-δ1 齿顶角：θa1= θa2=arctg ha/R， 齿根角： θf1= θf2=arctg hf/R 锥距： R
图5-20 背锥及当量齿数
平行轴
垂直轴
交错轴
返回
一、齿轮机构的特点和类型
（一）平行轴线齿轮传动
返回
（二）空间齿轮传动
5
返回
齿轮传动的基本要求
传动准确和平稳（任意瞬时传动比恒定）------由齿
轮轮廓和制造精度决定。
传动比
1 i12 2
承载能力强（足够强度、刚度、耐磨）--------由齿
轮尺寸、材料和工艺决定。
返回
三、正确啮合条件
mn1= mn2 =m αn1= αn2=200 β1= -β2外啮合 (mt1= mt2 ) (αt1= αt2) （ β1=β2内啮合 ）
返回
四、当量齿数
图5-18 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
zmt 2 d z zv 2 3 pn pn cos pt cos cos3
5、分度圆---圆周上的 P/ π =m（模数）为标准值 GB1357-87，压力角α亦为标准值的圆。 d=m Z，α=200，标准齿轮 P=s+e，s=e= π m/2
渐开线齿轮的正确啮合与连续传动
或B1B2/pb ≥1 重合度 ε = B1B2 ≥ 1
pb
ε
=
B1B2 pb
=
1
2π
[z1 (tan α a1
−
tanα′) +
z2 (tanαa2
−
tan α ′)]
cosαa
=
rb ra
=
r cosα
r + ha
=
z cosα
z + 2ha∗
渐开线齿轮连续传动的条件
ε
=
B1B2 pb
渐开线齿轮的啮合传动
一对渐开线齿轮的正确啮合条件 渐开线齿轮连续传动的条件 齿轮传动的无侧隙条件及标准中心距
一对渐开线齿轮的 正确啮合条件：
pb1=pb2 ∵pb=πmcosα
∴πm1cosα1 =πm2cosα2
m1 =m2=m α1=α2=α
i12=ω1/ω2=d2′/d1′=db2/db1=d2/d1=z2/z1
要保证齿轮的无侧隙啮合， 就要求分度圆与节圆重合。 这样的安装称为标准安装
e1=s2= e2=s1=πm/2 啮合角α′=齿轮压力角α
标准中心距
=
1
2π
[z1 (tan α a1
−
tanα′) +
z2 (tanαa2
−
tan α ′)]
αa
=
arccos⎜⎜⎝⎛
rb ra
⎟⎟⎠⎞
α
′
=
arccos⎜⎛ ⎝
rb r′
⎟⎞ ⎠
cosαa
=
rb ra
=
r cosα
r + ha
=
齿轮基本知识40问题及答案
齿轮基本知识40问题及答案（转）1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本定律的作用是什么？答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊？答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的？有什么性质？答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
（2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。
（3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。
（4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
（5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。
（6）基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答： rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆（2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即i12 ＝ω1 / ω2 ＝ O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7．什么是啮合线？答：两轮齿廓接触点的轨迹。
8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？答：（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。
齿轮基本知识问题及答案
齿轮基本知识问题及答案基本概念题和答案1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本定律的作用是什么？答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊？答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的？有什么性质？答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
（2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。
（3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。
（4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
（5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。
（6）基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答：rk = rb / cos αkθk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆（2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即i12 ＝ω1 / ω2 ＝O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7．什么是啮合线？答：两轮齿廓接触点的轨迹。
8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？答：（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。
齿轮啮合的基本条件公式
齿轮啮合的基本条件公式
1. 齿轮正确啮合条件。
- 对于标准安装的渐开线齿轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。
- 设齿轮1的模数为m_1，压力角为α_1；齿轮2的模数为m_2，压力角为α_2，则正确啮合条件公式为：
- m_1 = m_2=m（模数相等）
- α_1=α_2 = α（压力角相等），对于标准齿轮，α = 20^∘。
2. 连续传动条件。
- 齿轮连续传动的条件是重合度varepsilon≥slant1。
- 重合度varepsilon的计算公式为varepsilon=(1)/(2π)[z_1(tanα_a1-tanα') +
z_2(tanα_a2-tanα')]，其中z_1、z_2分别为两齿轮的齿数，α_a1、α_a2分别为两齿轮齿顶圆压力角，α'为啮合角。
- 齿顶圆压力角α_a的计算公式为cosα_a=(r_b)/(r_a)，其中r_b为基圆半径，r_a为齿顶圆半径。
对于标准齿轮，r_b = rcosα（r为分度圆半径），r_a=r + h_a^*m （h_a^*为齿顶高系数，对于标准齿轮h_a^*=1）。
齿轮啮合原理2
圆盘铣刀加工齿数的范围
刀号 加工齿数范围
1 12~13
2
3
4
5
6
7
14~16 17~20 21~25 26~34 35~54 55~134
8 135以上
五、渐开线齿廓的切削加工原理
2. 展成法
➢原理
利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理 加工齿轮
➢常用的刀具
齿轮插刀
齿条插刀
齿轮滚刀
➢展成法加工的基本要求
m1 m2 m
1 2
返回
三、无侧隙啮合传动
• 无侧隙啮合传动
r1'
一个齿轮齿厚的两侧齿
廓与其相啮合的另一个齿轮
的齿槽两侧齿廓在两条啮合
a
a'
线上均紧密相切接触。
b b'
• 无侧隙啮合传动条件
一齿轮轮齿的节圆齿厚 必须等于另一齿轮节圆齿槽
r2'
宽。 s1' e2' s2' e1'
•正确安装中心距
O2 P O1P
n
2
由此可见，两轮的瞬时传动比与瞬时接触
点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。 o2
ω2 P23
齿廓啮合基本定律
要使两齿轮的瞬时传动比为一
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法线 o1 ω1
r 都必须与连心线交于一定点p 。
i12
r2 r1
r1
1
a i12
Pn
0.3Pn
0.7Pn
双对齿
啮合区
B1
K'
单对齿啮合区
Pn
1.3Pn
第四十二讲变位齿轮传动
第四十二讲 变位齿轮传动1、正确啮合条件和连续传动条件与标准齿轮相同，即：m 1=m 2 , α1=α2 , εα≥[εα]2、中心距与啮合角无侧隙啮合时：s '1=e '2，s '2= e '1故有：p ' ＝ s '1+ e '1= s '2 + e '2= s '1+ s '2由任意圆齿厚公式得：s '1= s 1r '1 / r 1 -2 r '1 (inv α'-inv α)s '2= s 2 r '2 / r 2 -2 r '2 (inv α'-inv α)式中：s 1＝m(π/2+2x 1 tg α)s 2＝m(π/2+2x 2 tg α)又 r 'i / r i ＝( r bi /cos α') / (r b i /cos α) = cos α/ cos α’ i =1,2 代入p '= s '1+ s '2 得：)(cos cos 2cos cos )(cos cos 2cos cos cos cos ''2'2''1'1'ααααααααααααααinv inv r s inv inv r s p -++-+= )(2)(2'22'11ααααinv inv r s inv inv r s p -++-+=或：)()22/(:'11αααππinv inv m z tg x m m -++=即)()22/('22αααπinv inv m z tg x m -+++0))(()(2'2121=-+++αααinv inv z z m x x mtg 简化得：αααinv z z x x tg inv +++=)()(22121'上式称无侧隙啮合方程。
第11次课渐开线齿轮的啮合,切齿原理、根切
正变位齿轮、负变位齿轮和标准齿轮相比较，具有以下不同点：
它们分度圆及基圆尺寸相同
它们的齿厚和齿槽宽不同
它们的齿顶高和齿根高不同
2）变位齿轮传动的类型
1、零传动：(x1+x2) =0
1） x1=x2 =0：即标准齿轮传动
A、 z1 zmin
z2 zmin
B、当两标准齿轮作无侧隙啮合传动时，a=r1+ r2，’=，
现 有 4 个 标 准 齿 轮 ： 1)m1=4mm, z1=25 ；
2)m2=4mm,
z2=50； 3)m3=3mm, z3=60；
4)m4=2.5mm, z4=40。 试问：1）哪两
个齿轮的渐开线形状相同？ 2）哪两个齿轮能正确啮合？ 3）哪两个齿轮能用
同一把滚刀制造? 这两个齿轮能否改成用同一把铣刀加工？
【新课内容】 §5-5 渐开线齿轮的啮合
一、渐开线齿轮的正确啮合条件
齿轮 1 和 2 在法线 DD 上的齿距相等。由渐开线的性质知，两轮在基圆上 的齿距相等。即：
pb1 pb2 , m1 cos1 m2 cos 2 m1 cos1 m2 cos 2 因两轮的模数和压力角规定为标准值，因此渐开线直齿轮的正确啮合条件
圆盘铣刀加工齿数的范围
刀号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿 数范围
12-13
14-16
17-20
21-25
26-34
35-54
55-134
135 以 上
特点
不需专门设备，成本低；
铣刀的号数有限，造成加工出的齿轮齿形有误差；
分度的误差会影响齿形的精度；
加工不连续，生产率低，不宜用于大量生产。
《机械设计基础》第6章 齿轮传动(2)
斜齿轮传动的重合 度比直齿轮大
五、斜齿圆柱齿轮的当量齿数
用仿形法加工斜齿轮时，为便于选择刀号，应了 用仿形法加工斜齿轮时，为便于选择刀号， 解斜齿轮的法面齿形。 解斜齿轮的法面齿形。 一法平面与斜齿轮分度圆柱的交线为一椭圆， 一法平面与斜齿轮分度圆柱的交线为一椭圆， 如图，其长半轴a和短半轴b分别为： 如图，其长半轴a和短半轴b分别为：
⑵斜齿轮齿廓曲面的形成 发生面上与基圆柱母线成一角度β 的直线KK KK， 发生面上与基圆柱母线成一角度βb的直线KK， 在基圆柱上纯滚动时，直线KK KK在空间所展出的轨迹 在基圆柱上纯滚动时，直线KK在空间所展出的轨迹 为一渐开螺旋面，此曲面即为斜齿轮的齿廓曲面 斜齿轮的齿廓曲面。 为一渐开螺旋面，此曲面即为斜齿轮的齿廓曲面。
tan β =
πd
ps
, tan βb =
πdb
ps
所以： 所以：
tanβb=tanβcos αt β β
模数(m ⑵ 模数 n和mt) 由图可得， 由图可得， pn=ptcosβ pn=mnπ， pt=mtπ 因为 mn=mtcosβ 所以有 ⑶压力角(αn和αt) 压力角 由图可得， 由图可得，
五、斜齿圆柱齿轮的受力分析(如图) 斜齿圆柱齿轮的受力分析(如图)
由力矩平衡条件可得： 由力矩平衡条件可得： 圆周力： 圆周力： 径向力： 径向力： 轴向力： 轴向力：
2 T1 Ft = d1
Ft tanαn Fr = Fn′ tanαn = cosβ
Fa = Ft tanβ
的方向： 圆周力 Ft 的方向：在主动轮上 F t 对其轴之矩与转动 方向相反； 对其轴之矩与转向相同。 方向相反；在从动轮上 Ft 对其轴之矩与转向相同。 的方向：对两轮都是指向各自的轮心。 径向力 Fr 的方向：对两轮都是指向各自的轮心。
机械原理-渐开线齿轮啮合传动满足的条件_二__连续传动条件
B1
PB2 B2 N1 PN1 rb1 (tan a1 tan )
B1 B2 rb1 (tan a1 tan ) rb 2 (tan a 2 tan )
zm pb m cos , rb cos 2
rb1 a1
'
ra1
重合度的意义： 表明同时参与啮合的轮齿对数的平均值。
重合度不仅是齿轮传 动的连续性条件，而 且是衡量齿轮承载能 力和传动平稳性的重 要指标。
双齿啮合区
K K'
双齿啮合区
单齿啮合区
小
结
连续传动条件
一对齿轮的啮合过程: ——实际啮合线段 ——理论啮合线段 连续传动条件：
B1B2 1 pb
重合度计算公式：
1
o1
o2
ra 2
' a 2 rb 2
P K
B2
2
N2
1 [ z1 (tan a1 tan ) 2 z2 (tan a 2 tan )]
式中
N1
B1
rb1 a1
'
ra1
1
o1
rb1 arccos r1 rb1 a1 arccos ra1 rb 2 a 2 arccos ra 2
第 7 章 齿轮机构及其设计
齿轮机构的应用、特点与分类
齿廓啮合基本定律
渐开线的性质与方程
渐开线齿轮的尺寸参数
渐开线齿廓的啮合特点
渐开线齿轮啮合传动满足的条件（一）
渐开线齿轮啮合传动满足的条件（二） 渐开线齿轮啮合传动满足的条件（三）
第 7 章 齿轮机构及其设计
齿轮与齿条啮合传动
1、齿轮传动的基本知识(2024版)
二、斜齿轮的基本参数
计算斜齿轮端面参数与尺寸：
1.齿距：Pt mt Pn mn
在△DFE中 Pn Pt cos
见图11-22
2.模数 ： mn mt cos
二、斜齿轮的基本参数
3.压力角 ：
tgat
AB BB'
,
tga
n
AC CC'
AC AB cos
∵BB’=CC’
tga n
AC CC'
二、正确啮合的条件
保证前后两对轮齿有可能同时在啮
合线上相切接触。一对齿轮连续顺ຫໍສະໝຸດ 利地传动，需要各对轮齿依次正确
啮合而互不干扰。如图所示，B1B2
是啮合线的实际长度，若每对齿轮
的基圆齿距都不相等，则必会出现
齿廓的局部重叠或过大间隙，即发
生卡死（pb1<pb2）或冲击（ pb1 >
pb2 ）的现象。因此，为保证齿轮的
=
—co—sa— cosa'
a'
r2'
② ∵ rb1 + rb2 = r1cosa + r2cosa
r1'cosa' + r2'cosa'
∴ a'cosa' = a cosa
r O1 b1 a'
P
rb2
O2
分度圆、节圆、 压力角、啮合角
5.齿轮与齿条啮合传动
分度圆与节线相切
特点 啮合线切于齿轮基圆并垂直于齿条齿廓 标准安装或非标准安装 d = d a = a
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮传动的基本知识（部分）
概述
• 齿轮是大家都十分熟悉的一个名词，对于齿 轮的形状，我们大家并不陌生，同时也知道 几乎所有的机器上都有齿轮的应用。但是， 对于各种各样的齿轮各有什么特点，为什么 应用的这么广泛，我们如何才能对其进行科 学的分类等等，我们也许不太清楚，或者说 不能用科学的语言对其进行描述。那么这一 节中我们就要来了解这些内容，这些内容也 是我们对齿轮进行进一步讨论所必须的。
一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件和连续传动条件
一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件和连续传
动条件
一对斜齿圆柱齿轮，正确啮合的条件包括以下几点：
1. 正确的齿轮参数。
斜齿圆柱齿轮常常使用齿距系数来描述其齿轮参数，合适的齿距系数可以保证相邻齿轮的齿形匹配度。
2. 齿轮存在合适的斜度角。
斜度角大于齿轮压力角时，啮合效果会更佳。
3. 齿轮的轴线间距适当。
轴线间距过小或过大都会导致啮合效果不佳。
4. 齿轮之间存在适当的啮合间隙。
过大或过小的啮合间隙都会对啮合
效果造成影响。
5. 齿轮材料硬度合适。
硬度太低会导致齿的易损性，而硬度过高则会
导致齿面的疲劳寿命降低。
在齿轮正确啮合的基础上，斜齿圆柱齿轮实现连续传动也需要满足以
下条件：
1. 齿距系数相同。
齿距系数越接近，传动效率会越高。
2. 轴线间距一致。
如果轴线间距不一致，会导致齿轮在传动时产生相
应的振动和冲击力。
3. 齿数比尽量小。
齿数比小的齿轮，更容易实现连续传动，并有利于
减小齿面载荷，提高齿面接触疲劳寿命。
通过以上关键条件的满足，可以有效保证斜齿圆柱齿轮在正确啮合的条件下，实现高效连续传动，并进一步提高其在实际工程应用中的可靠性和寿命。
机械基础项目教程-齿轮传动
路漫漫其悠远
7.１
直齿圆柱齿轮传动
7.1.3 渐开线齿廓的啮合特性 2. 传力的平稳性
啮合线与节圆公切线之间的夹角α′称为啮合角。实际上α′就是节圆上 的压力角。
由渐开线的性质可知：啮合线又是接触点的法线，正压力总是沿法 线方向，故齿轮接触点处正压力方向不变。该特性使齿轮传动平稳。
路漫漫其悠远
7.１
过机床带动使二者仍按原传动比进行传动，则在传动过程中，刀具的齿 廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。这种方法采用的刀具有三种：
路漫漫其悠远
7.１
直齿圆柱齿轮传动
7.1.6 渐开线齿轮切齿原理及变位齿轮简介
1）齿轮插刀 如图a所示，这种刀具象一个具有切削刃的外 齿轮，统称为齿轮插刀。插齿时刀具与轮坯之 间的相对运动有：
3. 标准安装、标准中心距
为避免冲击、振动、噪声等，理论上齿轮传动 应为无侧隙啮合。齿轮啮合时相当于一对节圆作纯 滚动，齿轮的侧隙△= e ’1- s’2。标准齿轮分度圆上 的齿厚等于齿槽宽，即s=e=πm/2，所以要保证无侧 隙啮合，就要求分度圆与节圆重合。这样的安装称 为标准安装，此时的中心距称为标准中心距，用a表 示。如图所示。
齿轮传动
7.１
直齿圆柱齿轮传动
7.1.1 齿轮传动的基本类型及特点
1．齿轮传动组成及类型
齿轮传动由两个齿轮和机架组 成，工作时靠两齿轮轮齿直接接触 （称为啮合）产生的推动作用来传 递运动和动力，齿轮传动的基本类 型如图所示。
齿轮的类型
路漫漫其悠远
7.１
直齿圆柱齿轮传动
7.1.1 齿轮传动的基本类型及特点
机械基础项目教程-齿轮 传动
路漫漫其悠远
2020/7/17
项目七
渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件
渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件和连续传动条件
渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的传动装置，它具有高传动效率、稳定性好等优点。
正确的啮合条件和连续传动条件对于保证齿轮的正
常运行至关重要。
1. 正确啮合条件：
（1）齿轮啮合时应保证齿轮的齿数和模数匹配，即满足齿数比和齿间模数的关系。
一般来说，模数是选择的固定值，根据传动的要求
来选择齿数比。
（2）齿轮的啮合面要保持一定的接触角，通常选择20°的标准
压力角。
接触角越小，齿轮的传动效率越高。
（3）齿轮的啮合面应保持一定的齿向间隙，以确保齿轮在运动过程中不会发生卡死现象。
（4）齿轮的齿面硬度和精度要满足一定的要求，避免在啮合过程中产生过大的接触应力和摩擦损失。
2. 连续传动条件：
（1）在齿轮传动过程中，齿轮的转速和转矩要保持稳定，以确保传动的平稳性和可靠性。
（2）齿轮的轴向位置要保持一定的稳定性，避免在传动过程中产生过大的径向力和轴向力。
（3）齿轮传动系统中，各个齿轮的轴线要保持一定的相互垂直度，以减小齿轮的不正常磨损和噪声。
渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是保证齿轮
传动正常运行的基础。
通过正确选择齿轮的参数和加工工艺，以及合
理布置齿轮传动系统，可以有效地提高齿轮传动的效率和可靠性。
齿轮能不能配合的判断
一对齿轮能不能配合主要由两个条件来判断：
1，正确啮合条件
2，连续传动的条件
1，正确啮合条件，一对齿轮实现定传动比传动的正确啮合齿轮为两轮的法向齿距相等。
又由渐开线性质可知，齿轮法向齿距与基圆齿距相等，则该条件又可表述为两轮的基圆齿距相等，即Pb1=Pb2
因为Pb=π*m*cosa
所以π*m1*cosa1=π*m2*cosa2
因为齿轮的模数和压力角都是标准化的，所以正确啮合的条件就是：
m1=m2 ，a1=a2
就是两个齿轮的模数和压力角相等。
2，连续传动就比较简单了，就是重合度要大于1就行。
但是我们设计的时候一般要求重合
度大于 1.2
然后为了保证齿轮的强度和寿命，我们在参数上一般还要进行下面几项参数的判断
1，齿根不根切（标准齿轮齿数大于17就不会根切的）
2，齿顶厚大于0.4m
3，重合度大于 1.2
4，齿轮啮合不干涉
5，最大滑动率接近或者相等
如果完全符合上述5个条件，那么就可以认为两个齿轮是可以配合的。
- 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)。
渐开线齿轮连续传动条件
重合度的意义：
1.重合度越大，同时参与啮合的轮齿对数越 多。ε=1.35：表示35%的时间内有两对齿参与啮 合，65%的时间内有一对齿参与啮合。ε=2.4：表 示40%的时间内有三对齿参与啮合，60%的时间 内有两对齿参与啮合。
2.重合度不仅是齿轮传动的连续性条件，而 且是衡量齿轮承载能力和传动平稳性的重要指标。 重合度传动平稳性承载能力。
在实际应用中，ε值应大于或等于一定 的许用值［ε］，即
上式中许用重合度［ε］的值是随齿轮 机构的制造精度和使用情况而定。
渐开线齿轮连续传动条件
重合度的大小反映了参加啮合的轮齿对 数的多少。
若ε＝1，表示齿轮传动的过程中始终 只有一对轮齿啮合；
若ε＝2，表示齿轮传动的过程中始终 有两对轮齿啮合；
若ε不是整数，则： ●两端为单齿啮合区 ●中部为双齿啮合区
齿轮正确啮合的条件
所以
式中 ,
和分别为两轮的模数和压
力角。由于齿轮的模数和压力角都已经标
准化，故要使上式成立，应使
齿轮正确啮合的条件
即一对齿轮正确 啮合的条件是两 轮的模数和压力 角分别相等。
齿轮正确啮合的条件
若两个齿轮的法向齿距不相等， 会发生什么情况？
齿轮正确啮合的条件
当
时，在图(a)一对轮齿刚啮
当 啮合弧小于齿距p 时，当前一对齿分离后 ，后一对齿还没有进入 啮合，故不能保证连续 传动。
渐开线齿轮连续传动条件
由此可见，考虑到齿轮加工制造、安 装误差等的存在，为了保证渐开线齿轮连 续传动，则：
啮合弧CD必须大于或等于齿距 p
啮合弧与齿距之比称为重合度，用ε表 示。齿轮连续传动的条件就是
渐开线齿轮连续传动条件
齿轮传动
课题：齿轮传动的正确啮合条件
主要内容： 1、齿轮传动的正确啮合条件。 2、渐开线齿轮连续传动的条件。
齿轮传动的正确啮合条件
一对渐开线齿廓能够实 现定传动比传动，并不表明 任意两个渐开线齿轮都能正 确地啮合传动。一对渐开线 齿轮要能正确地啮合传动， 必须满足一定的条件，即正 确啮合条件。
在啮合过程中， 一对渐 开线齿轮的工作一侧齿廓的 啮合点必须同时都在啮合线 N1N2上，若有两对轮齿同 时参加啮合，则两对齿工作 一侧齿廓的啮合点必须同时 都在啮合线上，如右图所示， 即：
课后作业
1、齿轮传动正确啮合的条件是什 么？
2、渐开线齿轮连续传动的条件是 什么？
谢 谢！
徐波
编著
齿轮正确啮合的条件
、 分别是齿轮1和齿轮2的法向齿 距、,亦即
（1） 由渐开线性质可知，法向齿距大小与基圆 齿距相等，故上式可写成：
（2）
齿轮正确啮合的条件
式(1)就是一对相啮合齿轮的轮齿分布要 满足的几何条件，称为正确啮合条件。只 有满足这一条件，才有可能使相邻两对齿 轮同时正确啮合。
又因为:
当 啮合弧大于齿距p 时，当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时，后一 对齿已经在啮合线上K点 啮合，故能保证连续正确 传动；
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧等于齿距p 时，当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时，后一 对齿正要进入啮合线上K 点啮合，故传动处于连续 和不连续的临界状态；
渐开线齿轮连续传动条件
合上，只能转动一个小角度，后面的轮
齿便会在点H发生干涉，如图(b)所示
齿轮正确啮合的条件
当
时，如图（c）（d)所
示，也会发生同样情况
结论：
齿轮正确啮合的条件是： 两轮的模数和压力角分别相等
即：
渐开线齿轮连续传动条件
为了保证传动的连续性， 齿轮传动的任何瞬时，都要 有一个或一个以上的齿相啮 合。由啮合线特点可知，若 相邻两啮合点间的距离大于 实际啮合线段的长度，则两 点不会同时啮合。
结论：
渐开线齿轮连续传动条件： 齿轮传动的重合度大于等于1ຫໍສະໝຸດ 课堂小结本节课的主要内容：
1、齿轮传动正确啮合的条件： 两齿轮的模数和压力角分别相等。
2、渐开线齿轮连续传动的条件是： 重合度必须大于等于1。
课堂作业：
1、齿轮传动正确啮合的条件：两齿轮的 _____和______分别相等。
2、渐开线齿轮连续传动的条件是：______ 必须______1。
一对齿从开始啮合到终 止啮合，分度圆上某一点所 经过的弧线距离称为啮合弧， 图中圆弧CD就是啮合弧。
渐开线齿轮连续传动条件
实际啮合线段和理论啮合线 段 AE 和 N1N2。
为了保证传动的连续性，齿 轮传动的任何瞬时，都要有一个 或一个以上的齿相啮合。
渐开线齿轮连续传动条件
啮合弧指一对齿从开 始啮合到终止啮合，分度 圆上某一点经过的弧线距 离。 啮合弧CD与齿距p的大小