齒輪機構(gòu)及其設(shè)計(11)(已修改)
2025-01-19 02:16 本頁面
【正文】 第 6章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計 61 齒輪機構(gòu)的應(yīng)用、特點和分類 特點 優(yōu)點： 1）適用的圓周速度和功率范圍廣； 2）效率較高； 3）傳動比穩(wěn)定； 4）壽命較長； 5）工作可靠性較高； 6）可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動。 缺點： 1）要求較高的制造和安裝精度，成本較高； 2）不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。 下一頁 類型 按照兩軸的相對位置和齒向，齒輪機構(gòu)分類如下： 齒輪機構(gòu) 兩軸平行的齒輪機構(gòu) (平面齒輪機構(gòu) ) 圓柱齒輪機構(gòu) 直齒 斜齒 人字齒 外嚙合 內(nèi)嚙合 齒輪與齒條嚙合 外嚙合 內(nèi)嚙合 齒輪與齒條嚙合 兩軸交錯的齒輪機構(gòu) 兩軸不平行的齒輪機構(gòu) (空間齒輪機構(gòu) ) 直齒 兩軸相交的齒輪機構(gòu) （ 圓錐齒輪機構(gòu) ） 曲齒 交錯軸斜齒輪（螺旋齒輪） 蝸輪蝸桿 下一頁 r1’ r2’ ω1 n n E2 E1 K C ω2 O1 O2 62齒廓嚙合基本定律 COCO1221 ???K點 為嚙合點。 C點 為節(jié)點，為齒輪 2的相對速度瞬心。且： 上述公式為齒廓嚙合基本定律 。 共軛齒廓 ：能滿足齒廓嚙合基本定律的齒廓。 常用的有漸開線齒廓、擺線齒廓及圓弧齒廓。 過 C點所作的兩個相切的圓稱為 節(jié)圓 。半徑為 r1’、 r2’ 。 一對外嚙合齒輪的中心距等于其節(jié)圓半徑之和。 下一頁 63 漸開線齒廓 1 漸開線的形成和特性 2 漸開線齒廓的嚙合特性 下一頁 1 漸開線的形成和特性 概念： 漸開線、基圓、發(fā)生線 下一頁 漸開線的特性 （ 2）直線 BK是漸開線上 K點的法線， B點為其速度瞬心， BK為其曲率半徑。 發(fā)生線始終與基圓相切； （ 1） BK=AB(圓弧 ) （ 3）漸開線各點的曲率半徑 ρ不同越靠近基圓曲率半徑越小 下一頁 漸開線的特性 （ 4）漸開線的形狀決定于基圓的大小。 （ 5）基圓以內(nèi)無漸開線 。 基圓越大，漸開線愈趨平直。當基圓半徑趨于無窮大時，其漸開線將成為垂直于 B3的直線，即為漸開線齒條的齒廓； 下一頁 )r)(rrBKt a n(t a nc o sKKbKKbbK???????????????????kkkkkbki n vrr漸開線方程2 漸開線齒廓的嚙合特性 定傳動比特性。 常數(shù)?????1239。139。22121bbrrrrnni??壓力恒定特性 嚙合角等于節(jié)圓壓力角特性 中心距可分性特性 傳動比 下一頁 概念：齒頂圓、齒根圓 任意直徑 dK上的齒厚 sK 齒槽寬 eK 齒距 pK 設(shè)齒數(shù)為 z，則有： zpd KK ??所以： zmzpd KKK ?? ??pm ?定義： 具有標準模數(shù)與標準壓力角的圓稱為 分度圓 分度圓：直徑為 d，壓力角為 20度，齒距 p對 π 的比值稱為模數(shù)m(單位 mm) mzzpd ???64 齒輪各部分名稱及漸開線標準齒輪的基本尺寸 下一頁 第一系列 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列 () () () 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45 *優(yōu)先采用第一系列，括號內(nèi)的模數(shù)盡可能不用 mesp ????分度圓上標記不加下標 （ 1）模數(shù)系列 m=4 z=16 m=2 z=16 m=1 z=16 模數(shù)越大輪齒越大 下一頁 （ 2）齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù) 齒頂、齒頂高 ha、齒根、齒根高 hf 全齒高 h fa hhh ??mhh aa *?齒頂高系數(shù) =， 頂隙系數(shù) c*= *ahmchh af )( ** ??mcc *?頂隙 c：一對齒輪嚙合時，一個齒輪的齒頂圓到另一個齒輪的齒根圓的徑向距離。有利于潤滑油的流動。 mhzhdd aaa )2(2 *????mchzhdd aff )22(2 ** ?????標準齒輪： 分度圓上齒厚與齒槽寬相等，且齒頂高與齒根高為標準值。 標準值 22mpes ???? ?c o sddb ?基圓直徑 計算公式： 下一頁 ?ii rs ?（ 3）任意圓齒厚計算公式 ibi rra rc c os??式中)(2)(22 ????? i nvi nvrsrsB O CB O B ii ??????????????i n vrsi n vi n vrrrssbbbbb2c o s)(2?????Si )(2 ??? i nvi nvrrrsrs iiiii ????下一頁 )(2 aaaa ?? i nvi nvrrrss ???（ 4）齒厚的公法線測量計算 ])[(c os)1(??? i nvzkmspkABW bbk????????])(9 5 2 [ zkmW k ???當 α=20186。時 跨齒數(shù) k選取 ?? zk ??當 α =20186。時 1 ?? zk例如 z=30,則 k=k=4 所以 W4= 下一頁 （ 5） 內(nèi)齒輪 ffaahddhdd22????1．內(nèi)齒輪的齒頂圓小于分度圓，齒根圓大于分度圓。 2. 內(nèi)齒輪的輪齒相當于外齒輪的齒槽，內(nèi)齒輪的齒槽相當于外齒輪的輪齒。所以外齒輪的齒廓是外凸的，而內(nèi)齒輪的齒廓是內(nèi)凹的。 3．為使內(nèi)齒輪齒頂?shù)凝X廓全部都為漸開線 , 則其 齒頂圓必須大于基園。 下一頁 （ 6） 齒條 1． 由于齒條齒廓是直線，所以齒廓上各點的法線相互平行。齒形角為標準值 20176。 2． 與齒頂線平行的各直線上的齒距都相同，模數(shù)為同一標準值， 其中齒厚與槽寬相等且與齒頂線平行的直線稱為分度線， 它是確定齒條各部分尺寸的基準線。 3．標準齒條的齒高尺寸 ha=ha*m ， hf=（ ha* + c*） m ， 與標準齒輪相同。 下一頁 65漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 1 正確嚙合條件 2 標準中心距 3 重合度 下一頁 主動輪 從動輪 rb1 r1 O1 ω 1 rb1 r1 O1 ω 1 rb1 r1 O1 ω 1 pb1 pb1pb2 pb1pb2 pb1=pb2 pb1 pb1 不能正確嚙合 ! 不能正確嚙合 ! 能正確嚙合 ! rb2 r2 O2 ω 2 rb2 r2 O2 ω 2 rb2 r2 O2 ω 2 一對齒輪傳動時 ， 所有嚙合點都在 嚙合線 N1N2上 。 m1m2 從外觀看齒 1比齒 2小 m1m2 外觀齒 1 比齒 2大 正確嚙合條件 P N1 N2 B2 B1 B1 P N1 N2 B2 P N1 N2 B1 B2 下一頁 rb2 r2 O2 rb1 r1 O1 ω 1 ω 2 P N1 N2 B2 B1 要使進入嚙合區(qū)內(nèi)的各對齒輪都能正確地進入嚙合 ，兩齒輪的相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的法向距離應(yīng)相等： pb1= pb2 將 pb=πmcosα 代入得： m1cosα 1=m2cosα 2 因 m和 α 都取標準值 ， 使上式成立的條件為： m1=m2 ， α 1=α 2 結(jié)論： 一對漸開線齒輪的正確嚙合條件是它們 模數(shù) 和 壓力角 應(yīng)分別相等 。 傳動比：
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