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简介
这是关于齿轮的ppt，包括了优点，缺点，分类，两轴平行，不完整的齿轮传动，齿廓啮合基本定律，为什么齿轮的齿形是曲线？齿廓啮合基本定律，思考题，渐开线齿廓的形成及特点，径节与模数的关系等内容，欢迎点击下载。
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齿轮 第一节 概述 齿轮机构是一种是应用最广泛的机械传动，是一种啮合传动。 优点 传动比准确 结构紧凑 工作可靠 效率高，η=0.97--0.99 寿命长 适用范围广，允许传递的功率大，速度高 缺点 制造精度要求高 成本较高 不适用较大中心距传动 减振性能和抗冲击性能不如带传动 分类 按工作条件 开式齿轮传动 闭式齿轮传动 按齿面硬度 软齿面 HB 350 硬齿面 HB > 350 直齿轮(内啮合) 斜齿轮 圆锥齿轮 不完整的齿轮传动 非圆齿轮 第二节 齿廓啮合基本定律 对齿轮传动的基本要求： 瞬时传动比恒定，传动平稳 齿轮靠主动轮齿廓推动从动轮齿廓来传递运动和动力，因此要研究齿廓的形状对瞬时传动比的影响。 畜力翻车汲水图 早期的齿轮是用木料制造的，齿廓为直线形，齿距要求不严格，承载能力很小，传动质量也很低。 为什么齿轮的齿形是曲线？ 齿廓啮合基本定律 在K点两齿廓速度必须满足: 齿廓啮合基本定律 要使齿轮传动比为一常数，则必须满足：不论两轮在任何位置啮合，过接触点所作两齿廓的公法线都必须与两轮的连心线相交于固定点C。称为齿廓啮合基本定律。 连心线O1O2与两齿廓触点公法线nn的交点C称为节点，以O1O2为圆心过节点的圆称为节圆。 凡满足齿廓啮合基本定律的齿廓称为共轭齿廓 齿廓曲线的选择应考虑设计、加工、安装、使用等方面的因素； 常用的齿廓曲线有：渐开线、摆线、圆弧曲线等 齿廓为渐开线 齿廓为圆弧 思考题 两个物体在任一接触点处，必定有一条公法线，为什么？ 第三节 渐开线齿廓的形成及特点 一．渐开线齿廓的形成及特性 1．渐开线齿廓的形成：直线AB在圆上做纯滚动，直线上任一点A的轨迹就是该圆的渐开线。 渐开线齿廓的特性 发生线在基圆上滚过的线段长NK，等于基圆上被滚过的一段弧长NA: NK=NA 渐开线齿廓的特性 渐开线上任意点的法线必与基圆相切，并为该点处的曲率半径。 渐开线各点处的曲率半径不同，离基圆愈远，曲率半径愈大。 渐开线齿廓的特性 渐开线的形状取决于基圆的大小。 基圆内无渐开线。 二．渐开线齿廓能满足传动比恒定的条件 两齿廓接触点公法线nn与两基圆公切，过N1、N2可得两基圆，基圆半径为rb1、rb2。 如两轮的中心距一定，基圆半径rb1，rb2一定，两基圆的公切线仅此一条NN（另一条对称）。 因此齿廓在任一点接触时，公法线与连心线只能交与C点。 渐开线齿廓的优越性 啮合线是一条定直线。所以，齿廓间的正压力方向保持不变。 渐开线齿廓的优越性 齿轮工、车工和铣工配换交换齿轮时，都凭目测安装，安装中心距与设计中心距可能会有误差，这对齿轮传动质量会有影响吗？ 三．渐开线齿廓的压力角α 齿廓上任一点K的法线与该点速度方向线所夹的锐角，叫压力角 安装中心距与设计中心距不同时，压力角如何变化？ 当a’>a时， cos> cos’ ’> 4、啮合角 啮合线与过节点C所作两节圆的公切线的夹角，称为啮合角α’。 啮合角＝节圆压力角。 思考题 啮合角与压力角有什么关系和区别？ 关系：标准安装的标准齿轮的啮合角与压力角的大小相同，都是20°。 区别： 啮合角就是啮合线与过节点C所作两节圆的公切线的夹角，随安装中心距的不同而不同。 压力角在齿轮齿廓上各点位置的不同而不同。 思考题 渐开线齿轮在啮合时，两个齿面之间是否是纯滚动？ 齿顶圆直径da 二．基本参数 直齿圆柱齿轮的参数有五个： 齿数z， 模数m， 压力角α， 齿顶高系数ha*， 顶隙系数c*； 其中m，α， ha*， c*已标准化。 如果m，α， ha*， c*是标准值，且s=e，称为标准齿轮 二．基本参数 1．模数m 2．压力角α 思考题：分度圆和节圆有什么关系和区别？ 关系： 标准安装的标准齿轮，其分度圆和节圆重合 径节制齿轮 在采用英制为计量单位的国家中，径节DP是齿轮的基本参数，单位是1/in、1/ft。 径节DP是指每英寸长度分度圆直径有多少个齿： DP=z/d 1/in 例：英制齿轮的齿数为80，分度圆直径为10in 则其径节：DP=z/d=80/10=8 当齿轮的齿数一定时，DP越大，轮齿尺寸越小 径节与模数的关系 由DP=z/d m=d/z 得： DP=1/m×25.4(1/in) 或 m=25.4/DP(mm) 径节制齿轮不能用模数制齿轮来替换，也不能用模数制齿轮刀具生产出来。 例：DP＝10(1/in)的轮齿，根据 m=25.4/DP(mm) ＝2.54mm 模数标准系列中没有2.54这个模数。 为什么压力角取20 °？ 确定齿轮分度圆上压力角大小的目的是为了在一定基圆的渐开线上，取哪一段作为齿轮的齿廓最合适。 从传递力矩的大小及效率来看：分度圆上压力角越小，越省力，效率越高。 压力角的取值 压力角过小： 齿的根部厚度较薄，容易在根部折断，齿轮的承载能力较差； 一部分齿廓在基圆以内，导致齿根部分无法满足渐开线齿轮传动的要求，影响传送质量。 压力角的取值 压力角过大： 做出的齿形上尖下宽，齿根较厚，齿顶较尖。 轮齿强度有所提高，但传动很费力，效率降低。 压力角的取值 我国规定标准齿轮压力角α=20°，就表示取渐开线的中间一段。 α=20°时，齿形匀称，强弱比较合适。 3．齿顶高系数ha* 4．顶隙系数c* 三．几何尺寸计算 分度圆直径 汽车变速箱中的齿轮比标准齿轮短而粗，但齿顶并不尖。为什么？ 在变速箱中常使用一种短齿齿轮。 短齿齿轮的齿顶高系数为0.8，顶隙系数为0.3，所以齿顶高为0.8m，齿根高为0.8m+0.3m＝1.1m。 短齿齿轮的齿顶圆和齿根圆都向分度圆靠近，径向间隙增加，分度圆齿厚不变，轮齿短而粗。 汽车变速箱中的齿轮比标准齿轮短而粗，但齿顶并不尖。为什么？ 也可以采用“双模数制”设计短齿齿轮的尺寸： 双模数m1/m2为2.5/2， 其中m1=2.5，用于计算分度圆直径d、齿厚s、齿距e、基圆直径db、基圆齿距sb和中心距a 而m2=2，用于计算齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h、齿顶圆直径da和齿根圆直径df。 模数相同的齿轮，它们的齿形是否一样？ 模数相同的齿轮，它们的齿形是否一样？ 但渐开线齿形取决于基圆直径的大小，而 db=d cos=mz cos 当模数一定时： 齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较薄 齿数大，基圆大，齿形渐趋于平直，齿根增厚 齿数趋于无穷大，齿形变成直线，即齿条齿形 齿根圆与基圆哪个大? 如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开线。 基圆: db=dcos20°=0.94mz 齿根圆: df=(z-2.5)m c=df-db=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m 如果要求齿根圆大于基圆： c=(0.06z-2.5)m>0 z=2.5/0.06=41.67 当标准齿轮齿数<42时，齿根圆比基圆小 齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段过渡弧线。 齿根圆与基圆的关系 理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参与啮合的 渐开线齿廓到齿根圆之间采用过渡弧线，从强度考虑是必要的
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