【正文】 合傳動(dòng) ω 0 切削 3. 齒輪滾刀 被加工齒輪 為什么滾刀要傾斜一個(gè)角度呢？ 設(shè)計(jì)：潘存云 范成法加工的特點(diǎn)： 一種模數(shù)只需要一把刀具連續(xù)切削，生產(chǎn)效率高，精度高，用于批量生產(chǎn)。適于單件生產(chǎn)。這在工程上是不現(xiàn)實(shí)的。 由 db=mzcosα 可知，漸開線形狀隨齒數(shù)變化。 4－ 5 漸開線齒輪的切齒原理 齒輪加 工方法 仿形法 盤銑刀 指狀銑刀 鑄造法 熱軋法 沖壓法 模鍛法 粉末冶金法 切制法 最常用 銑削 拉削 一、仿形法銑削 范成法 (展成法共軛法 包絡(luò)法 ) 插齒 滾齒 剃齒 磨齒 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 指狀銑刀加工 盤銑刀加工 銑刀旋轉(zhuǎn)，工件進(jìn)給 分度、斷續(xù)切削。求：這對(duì)齒輪傳動(dòng)的節(jié)圓半徑及嚙合角。 ， m=。 = r2 / r1 α ’=α 因此有： α ’=α 必須指出： 就有的；而節(jié)圓和嚙合角是兩個(gè)齒輪嚙合后才出現(xiàn)的。 儲(chǔ)油用 此時(shí)有： a=ra1+ c +rf2 =r1+ha =r1+ r2 為了便于潤(rùn)滑、制造和裝配誤差，以及受力受熱變形膨脹所引起的擠壓現(xiàn)象，實(shí)際上側(cè)隙不為零，由公差保證。 為保證連續(xù)傳動(dòng)，要求： 實(shí)際嚙合線段 B1B2≥ pb (齒輪的法向齒距 )， 定義 : ε = B1B2/pb 為一對(duì)齒輪的 重合度 一對(duì)齒輪的連續(xù)傳動(dòng)條件是： 為保證可靠工作，工程上要求： [ε ]的推薦值： 使用場(chǎng)合 一般機(jī)械制造業(yè) 汽車拖拉機(jī) 機(jī)床 [ε ] ～ 從理論上講，重合度為 1就能保證連續(xù)傳動(dòng)，但齒輪制造和安裝有誤差 即： B1B2/pb≥1 ε ≥[ ε ] ε ≥1 采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，總是有： ε ≥1 故不必驗(yàn)算。 理論嚙合線段 二、重合度 ra2 B1終止嚙合點(diǎn) B2 起始嚙合點(diǎn) ra1 B2 B1 設(shè)計(jì)：潘存云 pb 一對(duì)輪齒嚙合傳動(dòng)的區(qū)間是有限的。主動(dòng)輪：嚙合點(diǎn)從齒根走向齒頂，而在從動(dòng)輪，正好相反。隨著傳動(dòng)的進(jìn)行，嚙合點(diǎn)沿 N1N2 線移動(dòng)。 4－ 4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合 P N1 N2 B2 B1 B1 P N1 N2 B2 P N1 N2 B1 B2 設(shè)計(jì)：潘存云 rb2 r2 O2 rb1 r1 O1 ω 1 ω 2 P N1 N2 B2 B1 要使進(jìn)入嚙合區(qū)內(nèi)的各對(duì)齒輪都能正確地進(jìn)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： 一 、 正確嚙合條件 pb1= pb2 將 pb=πmcosα 代入得： m1cosα 1=m2cosα 2 因 m和 α 都取標(biāo)準(zhǔn)值 ， 使上式成立的條件為： m1=m2 ， α 1=α 2 結(jié)論： 一對(duì)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 。 r 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 rb2 r2 O2 ω 2 rb2 r2 O2 ω 2 rb2 r2 O2 ω 2 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 ! 一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí) ， 所有嚙合點(diǎn)都在 嚙合線 N1N2上 。 2) dfdda 三 、 內(nèi)齒輪 3) 為保證齒廓全部為漸開線 ， ， da＝ d2ha ,df＝ d+2hf 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：輪齒分布在空心圓柱體內(nèi)表面上 。 齒廓曲線 （ 漸開線 ） → 直線 ha=m hf= α 為常數(shù)。 或 rb＝ rcosα ， α ＝ arccos(rb/r) db＝ dcosα 設(shè)計(jì)：潘存云 標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪各部分尺寸的計(jì)算公式： 齒頂高： ha=m 齒根高： hf= 全齒高： h= ha+hf 齒頂圓直徑： da=d+2ha 齒 根 圓直徑： df=d2hf 分度圓直徑： d=mz = =(z+2)m =()m r rf 工作高度： h180。 對(duì)于分度圓大小相同的齒輪 ，如果 α 不同 ， 則基圓大小將不同 ， 因而其齒廓形狀也不同 。 由 db＝ dcosα 可知 ， 基圓也是一個(gè)大小唯一確定的圓。 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 O rf ra rb r O ω rb ri Bi Ki N ③ 壓力角 得 :α i＝ arccos(rb/ri) 由 rb＝ ri cosα i 定義分度圓壓力角為齒輪的 壓力角： 對(duì)于同一條漸開線： ri ↓ → α i ↓ α b＝ 0 α 1 A α i α i B1 K1 r1 α 由 d=mz知： m和 z一定時(shí) ， 分度圓是一個(gè)大小唯一確定的圓 。 齒數(shù)相同的齒輪 ， 模數(shù)大 ，尺寸也大 。 4－ 3 齒輪各部分名稱及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸 pb rf r pk 設(shè)計(jì)：潘存云 m=4 z=16 ② 模數(shù)－ m ① 齒數(shù)－ z 出現(xiàn)無理數(shù) ,不方便為了計(jì)算 、制造和檢驗(yàn)的方便 分度圓 周長(zhǎng)： πd=zp, d=zp/π 稱為模數(shù) m 。 故傳動(dòng)比又可寫成： i12=ω1/ω2= O2P/ O1P = rb2 /rb1 －－基圓半徑之反比。 C1 C2 K 嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角 α ’ ， 稱為 嚙合角 實(shí)際上 α ’ 就是節(jié)圓上的壓力角 K’ P α ’ 設(shè)計(jì)：潘存云 rb1 ω 2 O2 rb2 O1 ω 1 N2 N1 P C1 C2 K △ O1N1P≌ △ O2N2P 由于上述特性 ， 工程上廣泛采用漸開線齒廓曲線 。 C1 C2 K P K’ 設(shè)計(jì)：潘存云 N2 N1 ω 2 O2 rb2 O1 ω 1 N1N2是嚙合點(diǎn)的軌跡 ， 稱為 嚙合線 由漸開線的性質(zhì)可知：嚙合線又是接觸點(diǎn)的法線 ， 正壓力總是沿法線方向 ，故正壓力方向不變 。 兩輪中心連線也為定直線 ， 故交點(diǎn) P必為 定點(diǎn) 。 兩齒廓在任意點(diǎn) K嚙合時(shí) ， 過 K作兩齒廓的法線 N1N2， 是基圓的切線 ，為定直線 。 由性質(zhì)①和②有： 兩條反向漸開線 , 兩條同向漸開線： B1E1 = A1E1－ A1B1 B2E2 = A2E2－ A2B2 B1E1 = B2E2 ∴ A1B1 = A2B2 A1E1 = A2E2 AB = AN1 + N1B = A1N1 + N1B1 = A1B1 AB = AN2 + N2B = A2N2 + N2B2 = A2B2 A1 B1 N1 A2 B2 N2 順口溜： 弧長(zhǎng)等于發(fā)生線 ， 基圓切線是法線 ， 曲線形狀隨基圓 ， 基圓內(nèi)無漸開線 。 rb ④ 定義： 漸開線上任一點(diǎn)的法線方向與 該點(diǎn)繞基圓中心轉(zhuǎn)動(dòng)的 速度方向所夾銳角為該點(diǎn)之 壓力角 α k。 當(dāng) rb→∞ ，變成直線。 設(shè)計(jì)：潘存云 設(shè)計(jì)：潘存云 O A B k A1 B1 o1 θ k K ⑤ 漸開線形狀取決于基圓 ⑥ 基圓內(nèi)無漸開線。 4－ 2 漸開線齒廓 一、 漸開線的 形成 和特性 ― 條直線在圓上作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn)的軌跡 二、漸開線的特性 BK－發(fā)生線 ， ① 發(fā)生線沿基圓滾過的長(zhǎng)度，等于基圓 上被滾過的圓弧長(zhǎng)度，即： AB = BK； t t 發(fā)生線 B k 基圓 O A rk 基圓－ rb －漸開線 漸開線 rb ③ B點(diǎn) 為曲率中心， BK為曲率半徑。 定傳動(dòng)比 、 變傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng) 。 缺點(diǎn)： 要求較高的制造和安裝精度，加工成本高、 不適宜軸間距離較大的傳動(dòng) (如單車 )。 ④ 效率高 (η→ )、使用壽命長(zhǎng)、工作安全可靠。 ② 圓周速度大，高達(dá) 300 m/s。 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 。 4－ 8 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 167。 4－ 6 根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)及變位齒輪 167。 4－ 4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合 167。 4－ 2 漸開線齒廓 167。第 4章 齒輪機(jī)構(gòu) 167。 4－ 1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型 167。 4－ 3 齒輪各部分名稱及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸 167。 4－ 5 漸開線齒輪的切齒原理 167。 4－ 7 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu) 167。 4－ 1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型 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) 。 優(yōu)點(diǎn)：