机械设计基础第六章齿轮传动课件.ppt

第六章齿轮传动——圆柱齿轮第一节齿轮传动的特点、类型及其应用齿轮传动是非常重要的一种机械传动形式,它可以用来传递空间两任意轴之间的运动和动力。被广泛地应用于各种仪器、仪表中。根据齿轮传动中两齿轮轴线的相对位置,可将齿轮传动分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。优点:1、传动效率高,寿命长,工作可靠。。2、瞬时传动比恒定。3、结构紧凑,尺寸小。4、适用速度范围广(可达300 m/s)、功率范围大(可达100000 KW)缺点是:1、制造与安装精度要求高,成本较高。2、不适合远距离轴间的传动。3、精度不高、高速运转下,振动和噪音大!4、无过载保护作用。一、平面齿轮传动1、直齿圆柱齿轮传动2、斜齿圆柱齿轮传动3、人字齿轮传动二、空间齿轮传动1、锥齿轮传动2、蜗杆蜗轮传动圆柱齿轮传动的主要类型直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字圆柱齿轮内啮合齿轮齿轮齿条交错轴斜齿圆柱齿轮外啮合齿平面直齿或斜齿内啮合齿轮齿轮与齿条啮合轮机构人字齿两轴相交直齿机空间(锥齿轮)曲齿齿轮螺旋齿轮构机构两轴交错蜗杆蜗轮其他第二节齿轮轮齿啮合基本定律一、目的传动中的传动比每一瞬时都保持恒定!二、齿轮轮齿齿廓曲线为了保证瞬时传动比恒定,齿轮轮齿齿廓曲线必须符合齿廓啮合基本定律。三、平面齿轮轮齿齿廓啮合基本定律即:VK1 和VK2在法线上投影应相等,则有:?1?O1Kcos?K1=?2?O2Kcos?K2?1?O1N1=?2?O2N2i=?1/?2=O2N2/O1N1=O2C/O1C C点是唯一固定的,所以传动比恒定!如图,两齿轮的一对轮齿在任意点K 处啮合在啮合点的法线上,两速度投影应相同!四、共轭齿廓凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为:共轭齿廓,相互啮合的共轭齿廓互为包络。对齿廓曲线的选择,首先应满足齿廓啮合基本定律,还要有易于制造、安装,承载能力高。齿廓曲线可用摆线、圆弧曲线和渐开线等,但最常用的是渐开线齿廓。一、渐开线的形成及性质一直线(发生线)在基园上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹,就是此基园的渐开线!二、渐开线的性质1、无论发生线在哪,皆有:2、线段KN为渐开线在K点处的法线、基园在N点的切线也是渐开线在K点的曲率半径ANKANKN?第三节渐开线齿廓及其啮合特性3、任意点K处的速度VK方向和法向力Fn方向之间的夹角?K,为渐开线在K点处的压力角!可见压力角是变化的,基圆上压力角为零,随着渐开线的展开,压力角越来越大!4、渐开线的弯曲程度取决于基圆的大小,当基圆半径为?渐开线即为直线!(齿条)KbkrrOKOB???cos5、基圆内无渐开线6、同一基圆上方向相反的两条渐开线之间的距离相等,称为公法线长度。A1B1 = A2B2 = a1a2三、渐开线方程渐开线方程常以极坐标形式表示: