齒輪機構(gòu)及其設(shè)計(15)(已修改)
2025-01-19 02:17 本頁面
【正文】 第六章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計 第一節(jié) 齒輪機構(gòu)的特點與類型 第二節(jié) 平面齒輪機構(gòu)嚙合的基本原理 第三節(jié) 漸開線齒廓的嚙合及其特性 第四節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的參數(shù)與計算 第五節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 第六節(jié) 漸開線齒輪的切削加工及根切現(xiàn)象 第七節(jié) 變位齒輪傳動簡介 第八節(jié) 平行軸斜齒圓柱齒輪機構(gòu) 第九節(jié) 蝸桿蝸輪機構(gòu) 第十節(jié) 直齒圓錐齒輪機構(gòu) 典型的齒輪傳動 167。 61 齒輪機構(gòu)的 特點與類型 齒輪機構(gòu)是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機構(gòu) ， 與其它傳動機構(gòu)相比 ， 齒輪機構(gòu)的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊 ，工作可靠 ， 效率高 ， 壽命長 ， 能保證恒定的傳動比 ， 而且其傳遞的功率與適用的速度范圍大 。 但是其制造安裝費用較高 ， 低精度齒輪傳動的振動噪聲較大 。 齒輪機構(gòu)是通過一對對齒面的依次嚙合來傳遞兩軸之間的運動和動力的，根據(jù)一對齒輪實現(xiàn)傳動比的情況，它可以分為定傳動比和變傳動比齒輪機構(gòu)。 本章僅討論實現(xiàn)定傳動比的圓形齒輪機構(gòu)。 齒輪機構(gòu)是依靠輪齒直接接觸構(gòu)成高副來傳遞兩軸之間的運動和動力的。 一、齒輪機構(gòu)有以下類型： 平行軸之間傳遞運動 （ 1）直齒圓柱齒輪機構(gòu) 輪齒分布在圓柱體外部且與其軸線平行 ,嚙合的兩外齒輪轉(zhuǎn)向相反。應(yīng)用廣泛。 （ 2）斜齒圓柱齒輪機構(gòu) 輪齒與其軸線傾斜，兩輪轉(zhuǎn)向相反，傳動平穩(wěn) ,適合于高速傳動 ,但有軸向力。 （ 3）人字齒圓柱齒輪機構(gòu) 由兩排旋向相反的斜齒輪對稱組成，其軸向力被相互抵消。適合高速和重載傳動，但制造成本較高。 （ 4）直齒內(nèi)嚙合圓柱齒輪機構(gòu) 輪齒與其軸線平行且分布在空心圓柱體的內(nèi)部，它與外齒輪嚙合時兩輪的轉(zhuǎn)向相同。 （ 5）斜齒內(nèi)嚙合圓柱齒輪機構(gòu) 輪齒與其軸線傾斜的內(nèi)齒輪加工困難 ， 它與斜齒外齒輪嚙合時兩輪轉(zhuǎn)向相同 。 有軸向力 。 應(yīng)用較少 。 （ 6）直齒齒輪齒條機構(gòu) 齒數(shù)趨于無窮多的外齒輪演變成齒條，它與外齒輪嚙合時，齒輪轉(zhuǎn)動，齒條直線移動。 （ 7）斜齒齒輪齒條機構(gòu) 斜齒輪斜齒條嚙合傳動應(yīng)用較少。 （ 8）非圓齒輪機構(gòu) 輪齒分布在非圓柱體上，可實現(xiàn)一對齒輪的變傳動比。需要專用機床加工，加工成本較高，設(shè)計難度較大。 相交軸之間傳遞運動 (1) 直齒圓錐齒輪機構(gòu) 輪齒沿圓錐母線排列于截錐表面，是相交軸齒輪傳動的基本形式。制造較為簡單。 （ 2）斜齒圓錐齒輪機構(gòu) 輪齒傾斜于圓錐母線，制造困難，應(yīng)用較少。 （ 3）曲齒圓錐齒輪機構(gòu) 輪齒是曲線形，有圓弧齒、螺旋齒等，傳動平穩(wěn)，適用于高速、重載傳動，但制造成本較高。 現(xiàn)在汽車后橋都采用這種齒輪。 交錯軸之間傳遞運動 （ 1）交錯軸斜齒圓柱齒輪機構(gòu) 兩螺旋角數(shù)值不等的斜齒輪嚙合時，可組成兩軸線任意交錯傳動，兩輪齒為點接觸，且滑動速度較大，主要用于傳遞運動或輕載傳動。 （ 2）蝸桿蝸輪傳動 蝸桿蝸輪傳動多用于兩軸交錯角為 90?的傳動，其傳動比大，傳動平穩(wěn)，具有自鎖性，但效率較低。 （ 3）準(zhǔn)雙曲線齒輪傳動 其節(jié)曲面為單葉雙曲線回轉(zhuǎn)體的一部分。它能實現(xiàn)兩軸線中心距較小的交錯軸傳動，但制造困難。 特種齒輪 這是一種同向傳動齒輪機構(gòu)。 平 面 齒 輪 機 構(gòu) 空 間 齒 輪 機 構(gòu) 直 齒 斜 齒 人字齒 斜 齒 圓錐斜齒 蝸桿蝸輪 在齒輪機構(gòu)中，主動輪依次推動從動輪來實現(xiàn)運動和動力的傳遞。兩輪的瞬時角速度之比稱為傳動比，用 表示，則 一、傳動比 第二節(jié) 平面齒輪機構(gòu)嚙合的基本原理 12i1122i ???如圖齒廓 G1和 G2在 C點有相同的速度： 齒廓嚙合基本定律：兩齒廓在任意位置嚙合接觸時 ， 過接觸點所作兩 齒廓的公法線必通過節(jié)點 C， 其傳動比等于連心線被節(jié)點 C所分成的兩段線段的反比 。 2211 ?? COCOv c ??COCOi122112 ?? ??二、齒廓嚙合基本定律 由此可得： 中心距 O12 在齒輪安裝好后是不會改變的，因此，傳遞定傳動比的齒輪，其齒廓必須滿足的條件是在嚙合傳動的任一瞬時，兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點 K 的公法線必須與兩齒輪的連心線 相交于一定點 P，定點 P 稱為節(jié)點。 分別以 O O2為圓心，過節(jié)點 P所作的圓稱為兩輪的節(jié)圓。由于兩節(jié)圓的圓周速度相等，所以它的一對節(jié)圓作純滾動。 三、節(jié)點、節(jié)圓與共扼 凡滿足齒廓嚙合基本原理的一對齒廓稱為共扼齒廓。共扼齒廓的曲線稱為曲線。從理論上講，共扼齒廓有許多種，但考慮到制造、安裝和強度等條件，常用的齒廓曲線只有漸開線、擺線、拋物線和圓弧線幾種。漸開線齒廓以其設(shè)計、制造、安裝、使用等方面的優(yōu)越性而被廣泛采用。 主要討論漸開線齒輪機構(gòu)。 二、齒輪機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖 齒輪用于傳遞（變換）運動和力 （ 1）轉(zhuǎn)速大小的變換 z1 z2 1?2?1212 ?? zz?三、 齒輪機構(gòu)的功能 齒數(shù)比 21zz決定轉(zhuǎn)速變換量 (2) 轉(zhuǎn)速方向的變換 平行軸外嚙合齒輪傳動改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向 平行軸內(nèi)嚙合齒輪傳動不改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向 (3) 改變運動的傳遞方向 相交軸外嚙合齒輪傳動不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運動的傳遞方向 交錯軸外嚙合齒輪傳動不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運動的傳遞方向 (4) 改變運動特性 齒輪齒條傳動可以把一個轉(zhuǎn)動變換為移動，或者把一個移動變換為轉(zhuǎn)動 非圓齒輪傳動可以把一個勻速轉(zhuǎn)動變換為非勻速轉(zhuǎn)動，或者把一個非勻速轉(zhuǎn)動變換為勻速轉(zhuǎn)動 第三節(jié) 漸開線齒廓的嚙合及其特性 一、漸開線的形成、性質(zhì)及參數(shù)方程 1 ．漸開線的形成 當(dāng)直線 xx沿半徑為 rb的圓作純滾動時，該直線上任一點 K的軌跡稱為該圓的漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，直線 xx稱為漸開線的發(fā)生線，角 θK 稱為漸開線 AK段的展角。 漸開線齒輪輪齒兩側(cè)的齒廓就是由兩段對稱的漸開線組
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