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O2N2
i=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
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)
5、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: