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机械基础第四章
一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求
二、渐开线的形成及性质
三、渐开线齿轮啮合特性
§4－2 渐开线齿廓
一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求
传动平稳
承载能力强
二、渐开线轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触，轮齿的齿根高应大于齿顶高，即应留有一定的径向间隙，称为顶隙，用c表示。
对于标准齿轮，规定c＝c*m。c*称为顶隙系数。我国标准规定：正常齿c*＝。
三、外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
名称
代号
计算公式
齿形角
α
标准齿轮为20°
齿数
z
通过传动比计算确定
模数
m
通过计算或结构设计确定
齿厚
s
s=p/2=πm/2
齿槽宽
e
e=p/2=πm/2
齿距
p
p=πm
基圆齿距
pb
pb=pcosα=πmcosα
齿顶高
ha
ha=ha*m=m
名称
代号
计算公式
齿根高
hf
hf=(ha*+c*)m=
齿高
h
h=ha+hf=
分度圆直径
d
d=mz
齿顶圆直径
da
da=d+2ha=m(z+2)
齿根圆直径
df
df=d-hf=m(z-)
基圆直径
db
db=dcosα
标准中心距
a
a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2
四、直齿圆柱内齿轮简介
直齿圆柱内齿轮
直齿圆柱内齿轮传动
内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆
内齿轮的齿廓是内凹的，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽和齿厚
为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆
*五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条
件和连续传动条件
1．正确啮合条件
pb1=pb2
模数相等
分度圆上的齿形角相等
2．连续传动条件
前一对轮齿尚未结束啮合，后继的一对轮齿已进入啮合状态。
一、斜齿圆柱齿轮传动
二、直齿圆锥齿轮传动
三、齿轮齿条传动
§4－4 其他齿轮传动简介
一、斜齿圆柱齿轮传动
1．斜齿圆柱齿轮的形成
直齿轮齿廓的形成
当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开线螺旋面。
βb称为基圆柱上的螺旋角。
2．斜齿轮传动的啮合性能
齿的接触线先由短变长，再由长变短，承载能力大，可用于大功率传动
轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小，使用寿命长
传动平稳、冲击、振动和噪音较小
适用于高速重载的场合
3．斜齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸
端面：垂直于齿轮轴线的平面，用 t 作标记
法面：与轮齿齿线垂直的平面，用 n 作标记。
β：斜齿圆柱齿轮螺旋角
判别方法：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋。
4．斜齿圆柱齿轮正确啮合条件
法面模数（法向齿距除以圆周率π所得的商）相等，即m n1= m n2 = m
法面齿形角（法平面内，端面齿廓与分度圆交点处的齿形角）相等，即αn1=αn2 =α
螺旋角相等、旋向相反，即β1= -β2
二、直齿圆锥齿轮传动
以大端的参数作为标准参数。
应满足的条件：
大端端面模数相等
大端齿形角相等
三、齿轮齿条传动
斜齿条
直齿条
1．齿条
齿轮的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。
齿条的主要特点：
齿廓上各点的法线相互平行。传动时，齿条作直线运动，且速度大小和方向均一致。
齿条齿廓上各点的齿形角均相等，且等于齿廓直线的倾斜角，标准值α为20º
不论在分度线上、齿顶线上，还是在与分度线平行的其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准值。
2．齿轮齿条传动
v= n1πd1=n1πmz1
L=πd1=πmz1
v —齿条的移动速度，mm/min
n1—齿轮的转速，r/min
d1——齿轮分度圆直径，mm
m——齿轮的模数，mm
z1——齿轮的齿数
L—齿轮每回转一周齿条的移动距离
一、齿面点蚀
二、齿面磨损
三、齿面胶合
四、齿面塑变
五、轮齿折断
§4－5 渐开线齿轮失效形式
失效——齿轮传动过程中，若轮齿发生折断、齿面损坏等现象，齿轮失去了正常的工作能力。
一、齿面点蚀
点蚀多发生在靠近节线的齿根面上。