最新东北大学精密仪器设计与制造课件-第三章-齿轮机构2(1)概要PPT课件
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东北大学精密仪器设计 与制造课件-第三章-齿
轮机构2(1)概要
3。齿轮机构
3.9 变位齿轮
刀具中线与齿轮分度圆相 切，加工出的齿轮为标准 齿轮。
刀具由轮坯中心远离时
为正变位，x为正；加工 出的齿轮为正变位齿轮。
刀具移近轮坯中心时为负变
位，x 为负；加工出的齿 轮 称为负变位齿轮
S 〉S 〉S 正Northea标 stern准Univer负 sity 2
➢斜齿圆柱齿轮啮合时
斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。如图所示，斜齿轮齿廓接触线 的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触，载荷也不是突然加上或卸下
的，因此斜齿轮传动工作较平稳。
Northeastern University 18
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
2 螺旋圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 20
直齿轮轮齿渐开线曲面
发生面与基圆柱相切于母线，当 平面沿基圆柱作纯滚动时，其上 与母线平行的直线KK在空间所走 过的轨迹即为渐开线曲面
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 14
3。12 其它型式的齿轮传动
螺旋圆柱齿轮齿廓曲面
发生面沿基圆柱作纯滚动时，其 上与母线成一倾斜角βb的斜直线 KK在空间所走过的轨迹为渐开 线螺旋面，该螺旋面即为螺旋圆 柱齿轮齿廓曲面 βb称为基圆柱上的螺旋角。
Northeastern University
8
3。齿轮机构
3.12 齿轮传动的回差及消除方法
3.原因
侧隙(主要原因)：支承间隙，弹性变形。
回差在仪表中是不允许的，因为一会儿正转，一会儿反转（压力表： P增加，正转；P减小，反转），回差要影响精度，但是回差对单向传 动精度没有影响。
4.消除方法（在不提高加工精度的前提下）
齿轮传动反转时，主动轮转过一定的角度，从动轮才随之转动，该 角度称之为齿轮传动的回差。
2.齿轮传动回差的危害
造成运动不平衡，产生冲击、振动和噪音（对双向传动而言） 产生运动误差（反响转动时）
如压力表中的齿轮机构，当P从6MPa变为8MPa时，转过20。； 当P从8MPa变为6MPa时，转过18。。
则指示就不准了。
一、内齿轮传动
（1） 特点
凹凸啮合，磨损小，接触强度高，传动平稳。
外齿是凸齿面，内齿是凹齿面，接触强度大，磨损小。
尺寸小，因为小齿轮放在大齿轮里面，不占尺寸 大小齿轮的转向相同 内齿轮加工困难，只能用插齿加工。 结构复杂（支承问题）
Northeastern University 11
3。12 其它型式的齿轮传动
齿形为螺旋形 垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）
参数表示垂：直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）
ห้องสมุดไป่ตู้
法面参数的意义
端面：规定为标准的渐开线，与直齿轮相当； 法面：加工和受力角度看，螺旋齿轮的法面参数应为标准值。
Northeastern University 19
3。12 其它型式的齿轮传动
（1） 主要参数 ➢ 螺旋角 意义：表示轮齿的倾斜程度. 旋向：左旋，右旋（沿轴向轮齿向哪侧上升）
3。齿轮机构
3.9 变位齿轮
2.变位齿轮的基本参数及尺寸 基本参数： m z α x x——变位系数，影响轮齿的齿厚，正变位轮齿的齿厚较宽， 负变位轮齿的齿厚较窄。
（1）
Northeastern University
3
Northeastern University
Northeastern University
Northeastern University 12
3。12 其它型式的齿轮传动
一、内齿轮传动
干涉有两种：
➢ 齿廓重叠干涉： 当齿数差（Z2-Z1）较小时，不在啮合位置的齿廓互相重叠的
现象——即齿廓交叉卡住，一个轮齿进入另一个轮齿，画可以， 但实际不可能进入，因此卡住。 ➢ 过渡曲线干涉 一个轮齿的渐开线部分与另一个轮齿的过渡曲线（不是渐开线） 部分啮合，从而i=c，严重时可能卡住。
Northeastern University
3。齿轮机构
改善齿轮传动的啮合质量 ➢ 调节轮齿的齿厚 ➢ 使大小齿轮磨损相近 ➢ 提高轮齿接触强度 ➢ 可修复大齿轮
变位齿轮的缺点：
3.9 变位齿轮
Northeastern University
7
3。齿轮机构
3.12 齿轮传动的回差及消除方法
1.齿轮传动的回差
选择装配法
调整中心距法 双片齿轮法
能够减小侧隙，不能消除侧隙
单面接触法
Northeastern University
9
3。齿轮机构
3.12 其它型式的齿轮传动
一、内齿轮传动
仅讲述与直齿外啮合齿轮不同的地方。
内齿轮传动机构图
Northeastern University 10
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 15
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
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3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
（2）啮合特点
➢直齿圆柱齿轮啮合
接触线均平行于齿轮轴线。因此轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮 合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下。因此直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲 击和噪声，不适合用于高速和重载的传动中。
干涉的避免： ➢ 重叠干涉的避免 保证最小齿数差，如果（z2-z1)不能满足图3-33要求时，必须增大
变位系数差，使啮合角增大。 ➢ 过渡曲线干涉的避免
Northeastern University 13
3。12 其它型式的齿轮传动
1、螺旋齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点
(1) 齿廓曲面的形成 圆柱齿轮是有一定宽度的，因此 轮齿的齿廓沿轴线方向形成一曲面。
一、内齿轮传动
（2）内齿轮传动参数及尺寸计算
a
1 2(d2
d1)
da d2ha*m
（3）参数选择注意点
基本参数：m和α 的选择同外齿轮，但Z的选择不同。
Z的选择：
除考虑i外，中心距（尺寸）限制，根切限制外（Z>17）， 还需考虑不干涉。
干涉现象：
在外齿轮传动时，可以保证i=c连续传动，但由于参数选 择不当，可能会使i=c，严重时可能卡住——产生了干涉。
轮机构2(1)概要
3。齿轮机构
3.9 变位齿轮
刀具中线与齿轮分度圆相 切，加工出的齿轮为标准 齿轮。
刀具由轮坯中心远离时
为正变位，x为正；加工 出的齿轮为正变位齿轮。
刀具移近轮坯中心时为负变
位，x 为负；加工出的齿 轮 称为负变位齿轮
S 〉S 〉S 正Northea标 stern准Univer负 sity 2
➢斜齿圆柱齿轮啮合时
斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。如图所示，斜齿轮齿廓接触线 的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触，载荷也不是突然加上或卸下
的，因此斜齿轮传动工作较平稳。
Northeastern University 18
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
2 螺旋圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 20
直齿轮轮齿渐开线曲面
发生面与基圆柱相切于母线，当 平面沿基圆柱作纯滚动时，其上 与母线平行的直线KK在空间所走 过的轨迹即为渐开线曲面
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 14
3。12 其它型式的齿轮传动
螺旋圆柱齿轮齿廓曲面
发生面沿基圆柱作纯滚动时，其 上与母线成一倾斜角βb的斜直线 KK在空间所走过的轨迹为渐开 线螺旋面，该螺旋面即为螺旋圆 柱齿轮齿廓曲面 βb称为基圆柱上的螺旋角。
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3。齿轮机构
3.12 齿轮传动的回差及消除方法
3.原因
侧隙(主要原因)：支承间隙，弹性变形。
回差在仪表中是不允许的，因为一会儿正转，一会儿反转（压力表： P增加，正转；P减小，反转），回差要影响精度，但是回差对单向传 动精度没有影响。
4.消除方法（在不提高加工精度的前提下）
齿轮传动反转时，主动轮转过一定的角度，从动轮才随之转动，该 角度称之为齿轮传动的回差。
2.齿轮传动回差的危害
造成运动不平衡，产生冲击、振动和噪音（对双向传动而言） 产生运动误差（反响转动时）
如压力表中的齿轮机构，当P从6MPa变为8MPa时，转过20。； 当P从8MPa变为6MPa时，转过18。。
则指示就不准了。
一、内齿轮传动
（1） 特点
凹凸啮合，磨损小，接触强度高，传动平稳。
外齿是凸齿面，内齿是凹齿面，接触强度大，磨损小。
尺寸小，因为小齿轮放在大齿轮里面，不占尺寸 大小齿轮的转向相同 内齿轮加工困难，只能用插齿加工。 结构复杂（支承问题）
Northeastern University 11
3。12 其它型式的齿轮传动
齿形为螺旋形 垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）
参数表示垂：直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）
ห้องสมุดไป่ตู้
法面参数的意义
端面：规定为标准的渐开线，与直齿轮相当； 法面：加工和受力角度看，螺旋齿轮的法面参数应为标准值。
Northeastern University 19
3。12 其它型式的齿轮传动
（1） 主要参数 ➢ 螺旋角 意义：表示轮齿的倾斜程度. 旋向：左旋，右旋（沿轴向轮齿向哪侧上升）
3。齿轮机构
3.9 变位齿轮
2.变位齿轮的基本参数及尺寸 基本参数： m z α x x——变位系数，影响轮齿的齿厚，正变位轮齿的齿厚较宽， 负变位轮齿的齿厚较窄。
（1）
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Northeastern University 12
3。12 其它型式的齿轮传动
一、内齿轮传动
干涉有两种：
➢ 齿廓重叠干涉： 当齿数差（Z2-Z1）较小时，不在啮合位置的齿廓互相重叠的
现象——即齿廓交叉卡住，一个轮齿进入另一个轮齿，画可以， 但实际不可能进入，因此卡住。 ➢ 过渡曲线干涉 一个轮齿的渐开线部分与另一个轮齿的过渡曲线（不是渐开线） 部分啮合，从而i=c，严重时可能卡住。
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3。齿轮机构
改善齿轮传动的啮合质量 ➢ 调节轮齿的齿厚 ➢ 使大小齿轮磨损相近 ➢ 提高轮齿接触强度 ➢ 可修复大齿轮
变位齿轮的缺点：
3.9 变位齿轮
Northeastern University
7
3。齿轮机构
3.12 齿轮传动的回差及消除方法
1.齿轮传动的回差
选择装配法
调整中心距法 双片齿轮法
能够减小侧隙，不能消除侧隙
单面接触法
Northeastern University
9
3。齿轮机构
3.12 其它型式的齿轮传动
一、内齿轮传动
仅讲述与直齿外啮合齿轮不同的地方。
内齿轮传动机构图
Northeastern University 10
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 15
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
Northeastern University 16
Northeastern University 17
3。12 其它型式的齿轮传动
二、螺旋齿轮传动
（2）啮合特点
➢直齿圆柱齿轮啮合
接触线均平行于齿轮轴线。因此轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮 合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下。因此直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲 击和噪声，不适合用于高速和重载的传动中。
干涉的避免： ➢ 重叠干涉的避免 保证最小齿数差，如果（z2-z1)不能满足图3-33要求时，必须增大
变位系数差，使啮合角增大。 ➢ 过渡曲线干涉的避免
Northeastern University 13
3。12 其它型式的齿轮传动
1、螺旋齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点
(1) 齿廓曲面的形成 圆柱齿轮是有一定宽度的，因此 轮齿的齿廓沿轴线方向形成一曲面。
一、内齿轮传动
（2）内齿轮传动参数及尺寸计算
a
1 2(d2
d1)
da d2ha*m
（3）参数选择注意点
基本参数：m和α 的选择同外齿轮，但Z的选择不同。
Z的选择：
除考虑i外，中心距（尺寸）限制，根切限制外（Z>17）， 还需考虑不干涉。
干涉现象：
在外齿轮传动时，可以保证i=c连续传动，但由于参数选 择不当，可能会使i=c，严重时可能卡住——产生了干涉。