機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第6章(已修改)
2025-01-19 19:37 本頁面
【正文】 第 6章 齒 輪 傳 動(dòng) 齒輪傳動(dòng)用于傳遞任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、汽車、冶金、輕工及精密儀器等行業(yè)中，是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)。 齒輪機(jī)構(gòu)的組成 特點(diǎn)、類型及應(yīng)用 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 與其他傳動(dòng)相比，齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1）傳遞動(dòng)力大、效率高； (2）傳動(dòng)比恒定； (3）工作平穩(wěn)、運(yùn)行壽命較長； (4）工作可靠性較高；(5）能傳遞成任意夾角的兩軸的運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：（ 1）要求較高的制造、安裝精度，成本較高；（ 2）不適合遠(yuǎn)距離兩軸間的傳動(dòng)；（ 3）高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲較大。 齒輪傳動(dòng)的基本類型 按照一對(duì)齒輪兩軸線的相對(duì)位置和輪齒的齒向，齒輪傳動(dòng)分類如下。 漸開線的形成及其特性 如圖 ，當(dāng)直線 BK沿半徑為 rb的圓作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn) K的軌跡 AK就是該圓的漸開線，這個(gè)圓稱為基圓， rb為基圓半徑，直線 BK稱為漸開線的發(fā)生線。漸開線上任一點(diǎn) K的向徑 OK（用 rk表示）與起始點(diǎn) A的向徑 OA間的夾角 ∠ AOK（即 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(duì)稱的漸開線組成的。 漸開線齒廓的嚙合特性 1. 齒廓嚙合的基本定律 齒輪傳動(dòng)是靠主動(dòng)輪齒廓依次推動(dòng)從動(dòng)輪齒廓來實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)兩輪輪齒齒廓嚙合的基本要求是其瞬時(shí)傳動(dòng)比保持恒定，即 （ c為常數(shù)） 通常主動(dòng)輪用“ 1” 表示，從動(dòng)輪用“ 2” 表示，ω1為主動(dòng)輪的角速度， ω2為從動(dòng)輪的角速度。 2. 漸開線齒廓的嚙合特性 1） 漸開線齒廓能實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比 如圖 ，一對(duì)漸開線齒廓在任意點(diǎn)K嚙合，過該點(diǎn)作兩齒廓的公法線 N1N2，由漸開線的性質(zhì)可知該公法線與兩齒輪基圓相切，即是兩基圓的內(nèi)公切線，當(dāng)兩齒輪位置確定后，同側(cè)內(nèi)公切線只有一條，它與兩齒輪連心線 O1O2的交點(diǎn)必為一定點(diǎn)，故傳動(dòng)比為一定值。 圖 漸開線齒廓的嚙合特性 2） 中心距的可分性 由圖 ， ΔO1N1C∽ ΔO2N2C，可推得兩輪的傳動(dòng)比為 齒輪加工完成后，基圓大小就確定了，因此漸開線齒輪嚙合，在安裝時(shí)若中心距略有變化也不會(huì)改變傳動(dòng)比的大小，此特性稱為中心距可分性。該特性使?jié)u開線齒輪對(duì)加工、安裝的誤差及軸承的磨損不敏感，這一點(diǎn)對(duì)齒輪傳動(dòng)十分重要，這是漸開線齒輪傳動(dòng)的一大優(yōu)點(diǎn)。 3） 嚙合角不變 過節(jié)點(diǎn) C作兩節(jié)圓的公切線，它與嚙合線之間所夾的銳角稱為嚙合角（如圖 示），通常用 α′表示，它就是漸開線在節(jié)圓上的壓力角。顯然，漸開線齒輪傳動(dòng)時(shí)嚙合角的大小和方向不變，若傳遞的轉(zhuǎn)矩不變，則輪齒之間壓力的大小和方向不變，因而傳動(dòng)平穩(wěn)。 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪 直齒圓柱齒輪各部分的名稱和符號(hào) 圖 ，其各部分的名稱和符號(hào)介紹如下。 （ 1） 齒頂圓。過齒輪所有輪齒頂端的圓稱為齒頂圓，齒頂圓的半徑用 ra表示。 （ 2） 齒根圓。過齒輪所有齒槽底部的圓稱為齒根圓，齒根圓半徑用 rf表示。 （ 3） 齒厚。在任意直徑 dk的圓周上，同一輪齒齒廓間的弧長稱為該圓上的齒厚，用 sK表示。 （ 4） 齒槽寬。在任意直徑 dk的圓周上，相鄰兩齒齒槽間的弧長稱為該圓上的齒槽寬，用 eK表示。 5） 齒距。在任意直徑 dk的圓周上，相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧長稱為該圓的齒距，用pk表示，顯然 pk=sk+ek；在基圓上相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧長稱為基圓齒距，用 pb表示；顯然， pb=sb+eb， sb、 eb分別為基圓上的齒厚和齒槽寬；相鄰兩齒同側(cè)齒廓間在法線方向上的距離稱為法向齒距，用 pn表示。由漸開線的性質(zhì)可知 pn=pb。 （ 6） 分度圓：設(shè)計(jì)齒輪的基準(zhǔn)圓，在此圓上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角，分度圓上的所有參數(shù)不帶下標(biāo)，如分度圓半徑 r，齒厚 s，齒槽寬 e，模數(shù)m等。 （ 7） 齒寬：沿齒輪軸線方向測得的
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