齒輪機(jī)構(gòu)updappt課件(已修改)
2025-05-19 18:00 本頁(yè)面
【正文】 第 4章 齒輪機(jī)構(gòu) 167。 4－ 1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類(lèi)型 167。 4－ 2 齒廓嚙合基本定律 167。 4－ 3 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及其嚙合特性 167。 4－ 4 齒輪各部分名稱(chēng)及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸 167。 4－ 5 漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合 167。 4－ 6 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的切齒原理 167。 4－ 7 根切現(xiàn)象和最少齒數(shù) 167。 4－ 8 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 167。 4－ 9 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) updated 29032022 167。 4－ 1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類(lèi)型 作用： 傳遞空間任意兩軸（ 平行 、 相交 、 交錯(cuò) ）的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)?轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為移動(dòng) 。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 圓柱體或圓錐體外（或內(nèi)）均勻分布有 大小一樣的 輪齒 。 優(yōu)點(diǎn)： ① 傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)平穩(wěn)。 ② 圓周速度大，高達(dá) 300 m/s。 ③ 傳動(dòng)功率范圍大，從幾瓦到 10萬(wàn)千瓦。 ④ 效率高 (η→ )、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠。 ⑤ 可實(shí)現(xiàn)平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。 缺點(diǎn)： 要求較高的制造和安裝精度，加工成本高、 不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng) (如單車(chē) )。 平面齒輪傳動(dòng) （軸線(xiàn)平行） 外齒輪 傳動(dòng) 直齒 斜齒 人字齒 圓柱齒輪 非圓柱齒輪 空間齒輪傳動(dòng) （軸線(xiàn)不平行） 按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分 按齒廓曲線(xiàn)分 直齒 斜齒 曲線(xiàn)齒 圓錐齒輪 兩軸相交 兩軸交錯(cuò) 蝸輪蝸桿 傳動(dòng) 交錯(cuò)軸斜齒輪 準(zhǔn)雙曲面齒輪 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪 (1765年 ) 擺線(xiàn)齒輪 (1650年 ) 圓弧齒輪 (1950年 ) 按速度高低分 : 按傳動(dòng)比分 : 按封閉形式分： 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 應(yīng)用實(shí)例：提問(wèn)參觀對(duì)象 、SZI型統(tǒng)一機(jī)芯手表有 18個(gè)齒輪 、 炮塔 、 內(nèi)然機(jī) 。 高速 、 中速 、 低速齒輪傳動(dòng) 。 定傳動(dòng)比 、 變傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng) 。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng) 、 閉式齒輪傳動(dòng) 。 球齒輪 拋物線(xiàn)齒輪 (近年 ) 分類(lèi)： 內(nèi)齒輪 傳動(dòng) 齒輪齒條 基本要求： 167。 4－ 2 齒廓嚙合基本定律 傳動(dòng)平穩(wěn) 傳動(dòng)比 (i12=ω 1/ω 2)保持不變 否則 速度波動(dòng) 降低齒輪壽命 振動(dòng) 、 沖擊 、 噪聲 影響傳動(dòng)精度 應(yīng)研究 怎么保證定比傳動(dòng)？ 問(wèn)題的切入點(diǎn)：研究 傳動(dòng)比 與 齒廓 之間的關(guān)系 設(shè)計(jì)：潘存云 o1 ω 1 易知 ： ?Kab ∽ ?KO2Z 所以： vk2 / vk1＝ O2K / KZ, ω 2 O2K /ω 1O1K = O2K / KZ 齒輪 1的角速度為 ω 1 ， 齒輪 2的角速度為 ω 2， 設(shè)兩齒廓在 K點(diǎn)接觸 n n C o2 ω 2 K 由 ： vk1 ＝ O1K ω 1 ， vk2 ＝ O2K ω 2 a 高副約束 ： ab ⊥ nn Z 作 O2Z∥ nn,交 O1K延長(zhǎng)線(xiàn)于 Z點(diǎn) ω 1/ω 2＝ KZ /O1K 另外 ， 在 ?O1O2Z中 ， O2Z∥ CK KZ /O1K =O2C /O1C 設(shè)計(jì)：潘存云 o1 ω 1 從而 ： i12 ＝ ω 1/ω 2＝ O2 C /O1C 1. 齒廓嚙合基本定律 : n n C o2 ω 2 k 互相嚙合的一對(duì)齒輪 ， 在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比 ， 都與連心線(xiàn) O1O2被齒廓接觸點(diǎn)公法線(xiàn)所分割的兩線(xiàn)段長(zhǎng)度成反比 。 ω 1/ω 2＝ KZ /O1K KZ /O1K =O2C /O1C 設(shè)計(jì)：潘存云 節(jié)圓 如果要求傳動(dòng)比為常數(shù) ， 則應(yīng)使 O2 C /O1C為常數(shù) 。 節(jié)圓： 概念 由于 O2 、 O1為定點(diǎn) ， 故 C必為一個(gè)定點(diǎn) 。 兩節(jié)圓相切于 C點(diǎn) ， 且兩輪節(jié)點(diǎn)處速度相同 ， 故 兩節(jié)圓作純滾動(dòng) 。 r’1 r’2 a=r’1+r’2 中心距： o1 ω 1 n n C o2 ω 2 k a 凡是滿(mǎn)足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒廓 ， 稱(chēng)為 共軛齒廓 。 （ 共軛曲線(xiàn) ， 可求 ） 一個(gè)齒輪的最關(guān)鍵部位是其輪齒的齒廓曲線(xiàn)：齒輪之間的傳動(dòng)是依靠主動(dòng)輪輪齒的齒廓推動(dòng)從動(dòng)輪輪齒的齒廓來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 所以 ， 合理地 選擇齒廓曲線(xiàn) 是很重要的 、 共軛齒廓與齒廓曲線(xiàn)的選擇 共軛曲線(xiàn) (conjugate curves)：兩構(gòu)件上用以實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的 連續(xù)相切 的一對(duì)曲線(xiàn) Conjugate: 連接的 ， 結(jié)合的 ， 配合的 理論上 ， 滿(mǎn)足齒廓嚙合定律的曲線(xiàn)有無(wú)窮多 ， 但考慮到便于制造和檢測(cè)等因素 ， 工程上只有極少數(shù)幾種曲線(xiàn)可作為齒廓曲線(xiàn) ， 如 漸開(kāi)線(xiàn) （ 應(yīng)用最廣 ） 、 擺線(xiàn)(僅用于鐘表 )和 變態(tài)擺線(xiàn) (擺線(xiàn)針輪減速器 )， 近年來(lái)提出了 圓弧 和 拋物線(xiàn) 。 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的提出已有三百多年的歷史 ， 目前還沒(méi)有其它曲線(xiàn)可以替代 。 主要在于它具有很好的 傳動(dòng)性能 ， 而且便于 制造 、 安裝 、 測(cè)量 和 良好的互換性 等優(yōu)點(diǎn) 。 本章只研究漸開(kāi)線(xiàn)齒輪 。 設(shè)計(jì)：潘存云 167。 4－ 3 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及其嚙合特性 一、 漸開(kāi)線(xiàn)的 形成 和特性 ― 條直線(xiàn)在圓上作 純滾動(dòng) ，直線(xiàn)上任一 定 點(diǎn) K 的軌跡 AK BK－發(fā)生線(xiàn) ， 發(fā)生線(xiàn) B K 基圓 O A rk θk 基圓－ rb 漸開(kāi)線(xiàn) rb 設(shè)計(jì)：潘存云 2. 漸開(kāi)線(xiàn)的特性 ② 漸開(kāi)線(xiàn)上任意點(diǎn)的法線(xiàn)切于基圓 漸開(kāi)線(xiàn)的法線(xiàn) = 基圓的切線(xiàn) 純滾動(dòng)時(shí)， B為瞬心，速度沿 tt線(xiàn)，是漸開(kāi)線(xiàn)的切線(xiàn)，故 BK為法線(xiàn) B點(diǎn) 為曲率中心， BK為曲率半徑。 漸開(kāi)線(xiàn)起始點(diǎn) A處曲率半徑為 r = 0。 ① AB = BK。 t t 發(fā)生線(xiàn) B K 基圓 O A rk 漸開(kāi)線(xiàn) rb 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 O A B K A1 B1 o1 θ k K ④ 漸開(kāi)線(xiàn)形狀取決于基圓 ⑤ 基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線(xiàn)。 當(dāng) rb→∞ ，變成直線(xiàn)。 rk α k α k vk 離中心越遠(yuǎn)，壓力角越大 基圓上 A點(diǎn)壓力角為零 rb ③ 漸開(kāi)線(xiàn)上任一點(diǎn) K的法線(xiàn) [正壓力 ]方向與速度方向所夾銳角 ， 稱(chēng)為該點(diǎn)的 壓力角 α k。 cosα k ＝ rb/rk B3 o3 θ k A2 B2 o2 漸開(kāi)線(xiàn)齒輪 設(shè)計(jì)：潘存云 N2 N1 ω 2 O2 rb2 O1 ω 1 二 、 漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特性 要使兩齒輪作定傳動(dòng)比傳動(dòng) ， 則兩輪的齒廓無(wú)論在任何位置接觸 ， 過(guò)接觸點(diǎn)所作公法線(xiàn)必須與兩輪的連心線(xiàn)交于一個(gè)定點(diǎn) 。 兩
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