【正文】 本次課題（或教材章節(jié)題目）： 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 教學(xué)要求： ： 。: 掌握齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、齒廓嚙合基本定律、漸開(kāi)線性質(zhì)，了解共軛齒廓概念； 掌握齒輪基本尺寸計(jì)算，理解齒輪的正確嚙合條件、重合度的意義； 了解齒輪加工的原理、根切原因、變位的目的，了解變位齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 掌握斜齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)及尺寸計(jì)算，了 解螺旋齒輪的傳動(dòng) 掌握蝸輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及尺寸計(jì)算，了解圓錐齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)與參數(shù) 重 點(diǎn)： 齒廓嚙合基本定律，漸開(kāi)線性質(zhì) 齒輪基本尺寸計(jì)算，嚙合過(guò)程，正確嚙合條件，可分性，重合度的意義 展成原理，根切原因，變位齒輪的尺寸變化，無(wú)側(cè)隙嚙合方程 難 點(diǎn)： 齒輪加工的原理、根切、變位齒輪的尺寸變化、端面、法面參數(shù)的關(guān)系、當(dāng)量齒數(shù) 教學(xué)手段及教具：多媒體教學(xué)、直齒輪、斜齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)教學(xué)模型 講授內(nèi)容及時(shí)間分配： 8 學(xué)時(shí) 齒廓嚙合基本定理，漸開(kāi)線性質(zhì) 漸開(kāi)線齒廓的傳 動(dòng)特點(diǎn)、齒輪基本參數(shù)、尺寸計(jì)算 漸開(kāi)線齒輪的嚙合傳動(dòng) 齒輪加工的原理、根切原因、變位齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 斜齒輪傳動(dòng) 蝸輪蝸桿傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng) 課后作業(yè) 應(yīng)包括：直齒圓柱齒輪基本尺寸參數(shù)的計(jì)算；公法線長(zhǎng)度的意義及其計(jì)算； 簡(jiǎn)單變位齒輪傳動(dòng)的計(jì)算；平行軸斜齒圓柱齒輪基本尺寸參數(shù)的計(jì)算； 蝸輪蝸桿傳動(dòng)基本尺寸參數(shù)的計(jì)算； 閱讀指南 齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比與兩輪的齒廓曲線密切相關(guān)，怎樣尋找滿(mǎn)足更高要求的共軛齒廓，了解其他齒廓齒輪，如：圓弧齒輪、擺線齒輪等的傳動(dòng)特點(diǎn)，了解 過(guò)度曲線的干涉問(wèn)題，可參閱： 《齒輪嚙合原理》吳序堂編著 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 《齒輪嚙合原理》李特文著 盧賢占等譯 上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1982 《共軛曲面原理》陳志新編著 上海： 科學(xué)技術(shù)出版社 1974 變位齒輪傳動(dòng)的變位參數(shù)的選擇要考慮的因素很多，方法各有千秋，有查表法、封閉圖法、公式計(jì)算法、優(yōu)化設(shè)計(jì)法等，怎樣通過(guò)選擇合理的變位系數(shù)達(dá)到滿(mǎn)足一些幾何方面的要求、減輕輪齒的磨損、提高齒輪的強(qiáng)度和承載能力等可參閱：、 《變位齒輪移距系數(shù)選擇》朱景梓著 北京 高等教育出版社 1982 對(duì)于小模數(shù)精密齒輪傳動(dòng)，有其自身的特點(diǎn)，了解這方面的內(nèi)容，可參閱： 《小模數(shù)精密齒輪傳動(dòng)》孫麟志編著 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1985 第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 167。 10— 1 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi) 1． 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及特點(diǎn) 直接嚙合： 齒輪傳動(dòng) 嚙合傳動(dòng) 中間件：鏈傳動(dòng) 機(jī)械傳動(dòng) 直接嚙合：摩擦輪傳動(dòng) . 摩擦傳動(dòng) 中間件：帶傳動(dòng) 齒輪用于空間任意兩軸之間 傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。（使用范圍廣泛、歷史悠久） 齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的特點(diǎn)（與鏈、帶或其它傳動(dòng)比較） 1） 傳遞的功率大（可達(dá) 10 萬(wàn)千瓦） 2） 轉(zhuǎn)速高（ 10 萬(wàn)轉(zhuǎn) /每分；線速度 300 米 /秒） 3） 傳動(dòng)的效率高（ 0。 99）； 4） 壽命長(zhǎng)、工作可靠性高； 5） 可以保持恒定的傳動(dòng)比（或按某一規(guī)律變化）； 6） 空間軸線位置不受限制 7） 制造、安裝的成本較高，不宜作較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 2． 齒輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 167。 10— 2 齒廓嚙合基本定律 若兩輪的傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的傳動(dòng)比（ i12=ω 1/ω 2），則相互接觸傳動(dòng)的一對(duì)齒廓稱(chēng)為共軛 齒廓 1）嚙合的基本要求 圖示 為齒輪 1 和齒輪 2 的兩條齒廓曲線點(diǎn)任意 K 嚙合接觸，兩齒廓的公法線 nn 與連心線 O1O2 相交于點(diǎn) P。 即：嚙合點(diǎn)處兩齒廓在法線方向上的相對(duì)速度為零；設(shè)： n 為法矢有 :VK1K2 178。 n=0 2) 齒廓嚙合基本定律 齒廓嚙合基本定律 ： 兩齒廓在任一位置嚙合接觸時(shí)，它們的傳動(dòng)比等于連心線 O1O2 被節(jié)點(diǎn) C 所分成的兩條線段的反比。 討論： 1）如果要求兩齒廓作定傳動(dòng)比傳動(dòng)，節(jié)點(diǎn) P 為連心線上的一個(gè)定點(diǎn)。 2) 如果要求兩齒廓作變定傳動(dòng)比傳動(dòng)，節(jié)點(diǎn) P 應(yīng)按給定的規(guī)律在 O1O2線上移動(dòng)。 3） 在傳動(dòng)比和中心距的已知情況下，給定一個(gè)齒廓就能運(yùn)用 齒廓嚙合基本定律 求出與之共軛的另一齒廓； 4） 關(guān)于節(jié)點(diǎn)與節(jié)線： 節(jié)線：節(jié)點(diǎn)在齒輪 2 運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡。 對(duì)定比傳動(dòng)：節(jié)線→節(jié)圓 齒輪傳動(dòng)→節(jié)圓作純滾動(dòng) 對(duì)變比傳動(dòng)：節(jié)線 →非 圓曲線 齒輪傳動(dòng) →非 圓曲線作純滾動(dòng) 3．齒廓曲線的選擇 理論上，共軛齒廓可以找出無(wú)限多； 實(shí)際上，考慮設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量、安裝、強(qiáng)度、互換等方面，對(duì)于定傳動(dòng)比的齒輪機(jī)構(gòu)，通常采用漸開(kāi)線、圓弧、擺線等。 167。 10— 3 漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn) 一、漸開(kāi)線的形成及 性質(zhì) 形成 方法： 1） 展開(kāi)法 1） 純滾動(dòng)法 AK—— 漸開(kāi)線；基圓 rb； BK：發(fā)生線； θ K：漸開(kāi)線 AK 段的展角 性質(zhì) （ 1） （ 2） BK 為漸開(kāi)線在 K 點(diǎn)的法線，且與基圓相切。 （ 3）還可以證明： BK 為漸開(kāi)線上 K 點(diǎn)的曲半半徑。 可知：漸開(kāi)線離基圓愈遠(yuǎn)，曲半半徑愈大，漸開(kāi)線愈平直 （ 4）漸開(kāi)線的形狀決定于基圓的大?。? θ K相同時(shí)， rb 越大，曲半半徑越大 rb→∞，漸開(kāi)線→直線 （ 5）同一基圓上展開(kāi)的漸開(kāi)線互為法向等距曲線； （ 6）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線 。 二、漸開(kāi)線方程 三、漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn) 漸開(kāi)線齒廓能保證定比傳動(dòng) 2） 漸開(kāi)線齒廓之間的傳力方向不變（不考慮摩擦） 3）漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)具有可分性。 （這一特點(diǎn)對(duì)漸開(kāi)線齒輪的制造、安裝都十分有利、且為漸開(kāi)線齒輪獨(dú)有）。 小結(jié)： 基圓內(nèi)公切線與 O1O2 線的交點(diǎn) 節(jié)點(diǎn) 相對(duì)速度瞬心 i12=O2P/O1P 1） 一對(duì)齒輪嚙合存在： 定比傳動(dòng)為定點(diǎn) （受中心距影響） 節(jié)點(diǎn)在齒輪 2 運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡 節(jié)圓 齒輪傳動(dòng)等效與一對(duì)節(jié)圓作純滾動(dòng) 定比傳動(dòng)為圓 r1′ 、 r2′ （變比傳動(dòng)非圓） 2) 三線重合：兩基圓的內(nèi)公切線、公法（力的作用）、線理論嚙合線； 3) 特性：定比傳動(dòng)、傳力方向不變、傳動(dòng)的可分性； 4) 常用關(guān)系： rK cosα K = rb 嚙合角恒等于齒輪節(jié)圓上的壓力角 α′ =α 1′ =α 2′ i12=ω 1/ω 2= r2′ / r1′ =rb2/rb1=Z2/Z1 中心距： a′ = r1′ + r2′ a′ cosα′ = rb1+ rb2 = c a′ sinα′ =N1N2 167。 10— 4 漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 一、齒輪各部分名稱(chēng)和基本參數(shù) 各部分名稱(chēng) 外觀參數(shù)： 齒數(shù) Z；齒頂圓 da；齒根圓 df；齒高 h、齒厚 sk、齒槽寬 ek、齒距 pk 內(nèi)在參數(shù)： 分度圓 d（ r）： 基準(zhǔn)圓（公稱(chēng)直徑）、 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪在該圓上 s=e=p/2 基圓 db(rb)：決定齒廓形狀 齒頂高 ha； 齒根高 hf 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù) 模數(shù) m，齒數(shù) z，壓力角 ? ，齒頂高系數(shù) *ah ，頂隙系數(shù) *c 1）、模數(shù) m 分度圓周長(zhǎng)： zpd?? ∴ zpd ?? 令模數(shù) ?pm? ∴ 分度圓直徑 d=mz 關(guān)于模數(shù) m： (1)人為規(guī)定，為使齒輪參數(shù)計(jì)算方便： mm； (2)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，單位： mm； (3)p=π m 齒距為 π 的有理倍數(shù) 。 (4)盡管不同圓上的模數(shù)不同，但以后提到的模數(shù)就是只分度圓上的模數(shù) (5)齒輪的其 它參數(shù)均于模數(shù)有關(guān)，模數(shù)類(lèi)似于照片放大倍數(shù)。 2）、齒數(shù) z 齒輪齒數(shù)由速比決定，同時(shí)對(duì)強(qiáng)度和嚙合特性也有影響； 齒輪齒數(shù)越多 → 齒廓越平直；無(wú)窮多齒 →齒條 3）、分度圓壓力角 ? 基圓半徑?jīng)Q定了漸開(kāi)線齒廓形狀，所以只有 m,z ? 全部確定的后才可能有確定的漸開(kāi)線齒廓。 GB135688 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值 ? =20176。；特殊場(chǎng)合： ? =176。、 15176。、 176。、 25176。 （從另外角度看， ? 的大小決定了采用漸開(kāi)線哪一段作齒廓；為零不是更好嗎？） 至此：分度圓就是