第十章齒輪機(jī)構(gòu)ppt課件

1、10-1 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類10-2 齒輪的齒廓曲線齒輪的齒廓曲線10-3 漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)10-4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸10-5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)10-6 漸開線齒輪的變位修正漸開線齒輪的變位修正10-7 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)10-8 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)10-9 圓錐齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)10-10 圓弧齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介圓弧齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1 1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（1應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例10-1 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)

2、用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類（2傳動(dòng)特點(diǎn)傳動(dòng)特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)用來傳遞空間任意軸間的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力；齒輪傳動(dòng)用來傳遞空間任意軸間的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力；傳遞功率范圍大；傳遞功率范圍大；傳動(dòng)比準(zhǔn)確；傳動(dòng)比準(zhǔn)確；效率高、壽命長(zhǎng)、安全可靠。效率高、壽命長(zhǎng)、安全可靠。制造成本較高。制造成本較高。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類2 2齒輪機(jī)構(gòu)的分類齒輪機(jī)構(gòu)的分類（1平行軸間的傳動(dòng)平行軸間的傳動(dòng)直齒傳動(dòng)直齒傳動(dòng)斜齒傳動(dòng)斜齒傳動(dòng)人字齒傳動(dòng)人字齒傳動(dòng)外嚙合傳動(dòng)外嚙合傳動(dòng)內(nèi)嚙合傳動(dòng)內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒條與齒輪傳動(dòng)齒條與齒輪傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類（2相交軸間的傳動(dòng)相交軸間的傳動(dòng)直齒圓錐齒

3、輪傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)斜齒圓錐齒輪傳動(dòng)曲線圓錐齒輪傳動(dòng)曲線圓錐齒輪傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類（3交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類1.1.齒廓嚙合的基本定律齒廓嚙合的基本定律一對(duì)齒輪傳動(dòng)是依靠它們的共軛齒廓來實(shí)現(xiàn)的。一對(duì)齒輪傳動(dòng)是依靠它們的共軛齒廓來實(shí)現(xiàn)的。由瞬心概念知，由瞬心概念知，兩輪的傳動(dòng)比為兩輪的傳動(dòng)比為 所謂共軛齒廓是指兩輪相互連續(xù)接觸傳動(dòng)并能實(shí)現(xiàn)預(yù)訂傳動(dòng)所謂共軛齒廓是指兩輪相互連續(xù)接觸傳動(dòng)并能實(shí)現(xiàn)預(yù)訂傳動(dòng)比規(guī)律的一對(duì)齒廓。比規(guī)律的一對(duì)齒

4、廓。10-2 10-2 齒輪的齒廓曲線齒輪的齒廓曲線 點(diǎn)點(diǎn)P稱為兩輪的嚙合節(jié)點(diǎn)稱為兩輪的嚙合節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)）。稱節(jié)點(diǎn)）。 都與其連心都與其連心線線O1O2被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。此式表明：此式表明：一對(duì)齒輪在任意位置時(shí)的傳動(dòng)比，一對(duì)齒輪在任意位置時(shí)的傳動(dòng)比，這個(gè)規(guī)律稱為齒廓嚙合基本定律。這個(gè)規(guī)律稱為齒廓嚙合基本定律。 也可也可按給定的傳動(dòng)比來求得兩輪輪廓的共軛曲線。按給定的傳動(dòng)比來求得兩輪輪廓的共軛曲線。根據(jù)這一定律，根據(jù)這一定律，可求得齒廓曲線與齒廓傳動(dòng)比的關(guān)系；可求得齒廓曲線與齒廓傳動(dòng)比的關(guān)系；齒輪的齒廓曲線齒輪

5、的齒廓曲線 過接觸點(diǎn)所作的兩齒輪過接觸點(diǎn)所作的兩齒輪廓廓公法線必須與其連心線相交于一定點(diǎn)。公法線必須與其連心線相交于一定點(diǎn)。齒輪的齒廓曲線齒輪的齒廓曲線1實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)兩輪齒廓應(yīng)滿足的條件實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)兩輪齒廓應(yīng)滿足的條件無論兩輪齒廓在如任何位置接觸，無論兩輪齒廓在如任何位置接觸，即為圓形齒輪傳動(dòng)。即為圓形齒輪傳動(dòng)。2實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)對(duì)兩齒輪齒廓的要求實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)對(duì)兩齒輪齒廓的要求即為非圓齒輪傳動(dòng)。即為非圓齒輪傳動(dòng)。要求兩齒廓的節(jié)點(diǎn)按其傳動(dòng)比的變化規(guī)律在其連心線上移動(dòng)。要求兩齒廓的節(jié)點(diǎn)按其傳動(dòng)比的變化規(guī)律在其連心線上移動(dòng)。1 1漸開線的形成及其特點(diǎn)漸開線的形成及其特點(diǎn)（1漸開線的形

6、成漸開線的形成10-3 漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)（2漸開線的特性漸開線的特性1發(fā)生線沿基圓滾過的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過的弧長(zhǎng)；發(fā)生線沿基圓滾過的長(zhǎng)度等于基圓上被滾過的弧長(zhǎng)；2漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；3漸開線愈靠近基圓部分，曲率半徑愈??；漸開線愈靠近基圓部分，曲率半徑愈??；4漸開線的形狀取決于基圓大??；漸開線的形狀取決于基圓大?。?基圓內(nèi)無漸開線。基圓內(nèi)無漸開線。漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)2 2漸開線的函數(shù)及漸開線方程式漸開線的函數(shù)及漸開線方程式 在研究漸開線齒輪傳動(dòng)時(shí)，常常需要用到漸開線

7、的函數(shù)及漸在研究漸開線齒輪傳動(dòng)時(shí)，常常需要用到漸開線的函數(shù)及漸開線數(shù)學(xué)方程式。開線數(shù)學(xué)方程式。漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn) 漸開線上的壓力角是變化的，漸開線上的壓力角是變化的，隨隨rk增大而增大。增大而增大。（1漸開線壓力角漸開線壓力角k=BOKk=arccos (rb/rk)結(jié)論（2漸開線函數(shù)漸開線函數(shù)tan k=BK/rb= AB/rb（= rb (k +k) / rb= k + k故故 inv k = k= tan k k （b）inv k稱為漸開線函數(shù)稱為漸開線函數(shù) （即展角（即展角k）是壓力角是壓力角k的函數(shù)。的函數(shù)。（3漸開線的極坐標(biāo)方程式漸開線的極坐標(biāo)方程式k = i

8、nv k = tan k krk = rb / cos k（c）漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)3 3漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)（1漸開線齒廓能保證定傳動(dòng)比傳動(dòng)漸開線齒廓能保證定傳動(dòng)比傳動(dòng)i12 = 1/2=O2P/O1P=const 故在傳動(dòng)過程中，其正壓力方故在傳動(dòng)過程中，其正壓力方向是始終不變的。向是始終不變的。漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)（2漸開線齒廓之間的正壓力方向不變漸開線齒廓之間的正壓力方向不變因漸開線齒廓之間的正壓力方向沿其接觸點(diǎn)的公法線方向，因漸開線齒廓之間的正壓力方向沿其接觸點(diǎn)的公法線方向，即為嚙合線

9、，且為一定直線即為嚙合線，且為一定直線N1N2。 即使兩齒輪的實(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心即使兩齒輪的實(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距有偏差，也不會(huì)影響其傳動(dòng)比的這一特性。距有偏差，也不會(huì)影響其傳動(dòng)比的這一特性。漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)（3漸開線齒廓傳動(dòng)具有可分性漸開線齒廓傳動(dòng)具有可分性一對(duì)漸開線齒輪傳動(dòng)，一對(duì)漸開線齒輪傳動(dòng)， 稱為漸開線齒輪傳稱為漸開線齒輪傳 動(dòng)的可分性。動(dòng)的可分性。這對(duì)于齒輪的裝配和使用都是十分有利的。這對(duì)于齒輪的裝配和使用都是十分有利的。 結(jié)論結(jié)論 正是正是由于上述優(yōu)點(diǎn)，由于上述優(yōu)點(diǎn)，故漸開線齒輪傳故漸開線齒輪傳動(dòng)獲得十分廣泛動(dòng)獲得十分廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。o1齒輪各部分的名稱和

10、符號(hào)齒頂圓ra，da齒根圓rf，df齒 厚任意圓齒厚 si分度圓齒厚s齒槽寬任意圓齒槽寬ei分度圓齒槽寬e齒 距任意圓齒距 pi= si+ ei分度圓齒距 p= s+ e分度圓r，d齒頂，齒頂高h(yuǎn)a齒根，齒根高h(yuǎn)f齒全高h(yuǎn) = ha +hf基圓rb， dbpnrhahfhrbBppbsesieirfpira標(biāo)準(zhǔn)直齒輪圓柱外齒輪基圓齒距Pb、Pn10-4 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 由于齒輪的分度圓直徑由于齒輪的分度圓直徑 d 可由其周長(zhǎng)可由其周長(zhǎng) zp 確定，即確定，即 d= zp/。為。為便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令便于設(shè)計(jì)、計(jì)算、制造和檢驗(yàn)，令 p/=m，m稱為齒輪的模數(shù)。稱為齒輪的模

11、數(shù)。2 2齒輪的基本參數(shù)齒輪的基本參數(shù)齒數(shù)齒數(shù) z模數(shù)模數(shù) m，其單位為，其單位為mm，且已標(biāo)準(zhǔn)化了表，且已標(biāo)準(zhǔn)化了表10-1,標(biāo)準(zhǔn)模標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表它是決定齒輪大小的主要參數(shù)，數(shù)系列表它是決定齒輪大小的主要參數(shù)，d = mz。它是決定齒輪齒廓形狀的主要參數(shù)。它是決定齒輪齒廓形狀的主要參數(shù)。齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù) ha*， 其標(biāo)準(zhǔn)值為其標(biāo)準(zhǔn)值為 ha* = 1。頂隙系數(shù)頂隙系數(shù) c*，其標(biāo)準(zhǔn)值為，其標(biāo)準(zhǔn)值為 c* = 0.25。上述參數(shù)即為漸開線齒輪的五個(gè)基本參數(shù)。上述參數(shù)即為漸開線齒輪的五個(gè)基本參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸壓力角壓力角，即分度圓壓力角，并規(guī)定其標(biāo)

12、準(zhǔn)值為，即分度圓壓力角，并規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值為 = 20。3 3標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪及其幾何尺寸計(jì)算（1標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪 是指是指m、ha*、 c*均為標(biāo)準(zhǔn)值，且均為標(biāo)準(zhǔn)值，且e=s的齒輪。的齒輪。（2標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計(jì)算 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的五個(gè)基本參數(shù)確定之后，其主要尺寸及齒廓形一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的五個(gè)基本參數(shù)確定之后，其主要尺寸及齒廓形狀就完全確定。狀就完全確定。1標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸名稱名稱符號(hào)符號(hào) 齒輪齒輪1 1 齒輪齒輪2模數(shù)模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 壓力角壓力角a標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值分度圓直徑

13、分度圓直徑dd1=mz1d2=mz2齒頂高齒頂高h(yuǎn)aha1=ha2=ha*m齒根高齒根高h(yuǎn)fhf1=hf2=(ha*+c*)m全齒高全齒高h(yuǎn)h1=h2=(2ha*+c*)m齒頂圓直徑齒頂圓直徑dada1=(2ha*+z1)mda2=(2ha*+z2)m齒根圓直徑齒根圓直徑dfdf1=(z1-2ha*-c*)mdf2=(z2-2ha*-c*)m基圓直徑基圓直徑dbdb=dKcosaK標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸名稱名稱符號(hào)符號(hào) 齒輪齒輪1 齒輪齒輪2齒距齒距pP=m基圓齒距基圓齒距pbpcosa齒厚齒厚ss=m/2齒槽寬齒槽寬ee=m/2頂隙頂隙cc= c*m標(biāo)準(zhǔn)中心

14、距標(biāo)準(zhǔn)中心距a a（1）傳動(dòng)比傳動(dòng)比i1z2z1標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸2標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的任意圓齒厚計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的任意圓齒厚計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸4 4齒條和內(nèi)齒輪齒條和內(nèi)齒輪 （1齒條：齒條的齒廓為直線；齒廓上各點(diǎn)壓力角相同，等齒條：齒條的齒廓為直線；齒廓上各點(diǎn)壓力角相同，等于于齒形角；齒距齒形角；齒距標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 （2內(nèi)齒輪：內(nèi)齒輪的齒廓為內(nèi)凹齒；齒根圓大于齒頂圓；內(nèi)齒輪：內(nèi)齒輪的齒廓為內(nèi)凹齒；齒根圓大于齒頂圓；齒齒頂圓必須大于基圓。頂圓必須大于基圓。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸

15、標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸1 1齒輪正確嚙合的條件齒輪正確嚙合的條件 一對(duì)漸開線直齒輪在一對(duì)漸開線直齒輪在傳動(dòng)時(shí)，它們的齒廓嚙合傳動(dòng)時(shí)，它們的齒廓嚙合點(diǎn)都應(yīng)位于其嚙合線上。點(diǎn)都應(yīng)位于其嚙合線上。 因此要兩輪能正確嚙合，因此要兩輪能正確嚙合，應(yīng)使處于嚙合線上的多對(duì)應(yīng)使處于嚙合線上的多對(duì)輪齒輪齒 能同時(shí)進(jìn)入嚙合能同時(shí)進(jìn)入嚙合即應(yīng)滿足即應(yīng)滿足兩齒輪的法向齒距相等兩齒輪的法向齒距相等10-5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) m1cos1= m2cos2故故 m1=m2=m1 =2= 當(dāng)兩輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，兩輪保證頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值，且齒當(dāng)兩輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，兩輪保證頂隙為

16、標(biāo)準(zhǔn)值，且齒側(cè)間隙為零，側(cè)間隙為零，2 2中心距及嚙合角中心距及嚙合角（1中心距中心距1在確定其中心距時(shí)應(yīng)滿足的要求：在確定其中心距時(shí)應(yīng)滿足的要求：a保證兩輪的齒側(cè)間隙為零，保證兩輪的齒側(cè)間隙為零，即即 c= 0。b保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值，保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值， 即即 c = c*m2標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距 aa = r1+r2 = m(z1+z2)/2即即 c = c*m, c= 0。漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)當(dāng)兩輪實(shí)際中心距當(dāng)兩輪實(shí)際中心距 a與標(biāo)準(zhǔn)中心距不同時(shí)，那么與標(biāo)準(zhǔn)中心距不同時(shí)，那么假設(shè)假設(shè) aa 時(shí)，時(shí)，r1r1，r2r2；c0，cc*m；。假設(shè)假設(shè)

17、 aa 時(shí)，兩輪將無法安裝。時(shí)，兩輪將無法安裝。（3齒輪傳動(dòng)的中心距與嚙合角的關(guān)系齒輪傳動(dòng)的中心距與嚙合角的關(guān)系（2嚙合角嚙合角漸開線齒輪傳動(dòng)的嚙合角漸開線齒輪傳動(dòng)的嚙合角就等于其節(jié)圓壓力角。就等于其節(jié)圓壓力角。當(dāng)兩輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，那么當(dāng)兩輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，那么 a=a；漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 故齒輪連續(xù)傳故齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件為動(dòng)的條件為 為了兩輪能夠連續(xù)傳動(dòng)，必須保證在前一對(duì)輪齒尚未能脫離為了兩輪能夠連續(xù)傳動(dòng)，必須保證在前一對(duì)輪齒尚未能脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒就要及時(shí)進(jìn)入嚙合。則實(shí)際嚙合線段嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒就要及時(shí)進(jìn)入嚙合。則實(shí)際嚙合線段B1B2應(yīng)

18、應(yīng)大于或至少等于齒輪的法向齒距大于或至少等于齒輪的法向齒距 pb，即，即B1B2 pb。3 3一對(duì)輪齒的嚙合過程及連續(xù)傳動(dòng)條件一對(duì)輪齒的嚙合過程及連續(xù)傳動(dòng)條件（1一對(duì)輪齒的嚙合過程一對(duì)輪齒的嚙合過程實(shí)際嚙合線段實(shí)際嚙合線段B1B2理論嚙合線段理論嚙合線段N1N2（2連續(xù)傳動(dòng)條件連續(xù)傳動(dòng)條件通常把通常把B1B2與與pb的比值的比值稱為齒輪的重合度，稱為齒輪的重合度， = B1B2/pb 1漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 故這對(duì)于提高故這對(duì)于提高齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性，提高承載能力都有重要意義。齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性，提高承載能力都有重要意義。b代表同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)的平均值。代表同

19、時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)的平均值。增大重合度，同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)增加，增大重合度，同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)增加，2重合度的意義重合度的意義a用來衡量齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件；用來衡量齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件；漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 用滾刀切制齒輪時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)用滾刀切制齒輪時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)一方面產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)，而另一方一方面產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)，而另一方面產(chǎn)生范成運(yùn)動(dòng)，面產(chǎn)生范成運(yùn)動(dòng)，1 切制原理切制原理1齒輪切制的方法齒輪切制的方法 仿形法仿形法 范成法范成法采用盤形銑刀在臥銑床上加工采用盤形銑刀在臥銑床上加工采用指狀銑刀在立銑床上加工采用指狀銑刀在立銑床上加工采用齒輪插刀在插齒機(jī)上加工采用

20、齒輪插刀在插齒機(jī)上加工采用齒輪滾刀在滾齒機(jī)上加工采用齒輪滾刀在滾齒機(jī)上加工 近代齒輪加工的方法很多，其中廣泛采用的是用齒輪滾刀來近代齒輪加工的方法很多，其中廣泛采用的是用齒輪滾刀來加工齒輪。加工齒輪。2滾刀切制齒輪的運(yùn)動(dòng)滾刀切制齒輪的運(yùn)動(dòng) 同時(shí)滾刀還需同時(shí)滾刀還需沿輪坯軸線方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。沿輪坯軸線方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。10-6 漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象2 根切根切(1) 現(xiàn)象與原因現(xiàn)象與原因 為了避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象，則嚙合極限點(diǎn)為了避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象，則嚙合極限點(diǎn)N1必須位于刀具齒頂必須位于刀具齒頂線之上，

21、線之上，（2齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)由此可得被切齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為由此可得被切齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)為zmin= 2ha* / sin2當(dāng)當(dāng) ha* =1, = 20。時(shí)，。時(shí)， zmin= 17。 漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象漸開線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象 為何對(duì)齒輪進(jìn)行變位修正？為何對(duì)齒輪進(jìn)行變位修正？漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)存在的不足之處：漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)存在的不足之處： 1一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，小齒輪的強(qiáng)度較低，容易損一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，小齒輪的強(qiáng)度較低，容易損壞，壞，從而影響了整個(gè)齒輪傳動(dòng)的承載能力。從而影響了整個(gè)齒輪傳動(dòng)的承載能力。2標(biāo)準(zhǔn)齒

22、輪不適用于中心距標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于中心距 aa = m(z1+z2)/2的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。 因當(dāng)因當(dāng)a a時(shí)，無法安裝；而當(dāng)時(shí)，無法安裝；而當(dāng)a a時(shí)，尚可安裝，但齒時(shí)，尚可安裝，但齒側(cè)間隙過大，重合度會(huì)降低，影響傳側(cè)間隙過大，重合度會(huì)降低，影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。動(dòng)的平穩(wěn)性。 3在切制齒數(shù)較少的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，其齒廓會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象。在切制齒數(shù)較少的標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，其齒廓會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象。根切使輪齒的抗彎強(qiáng)度降低，重合度減小。根切使輪齒的抗彎強(qiáng)度降低，重合度減小。 因而，為改善和解決標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的上述問題，就必須突破因而，為改善和解決標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的上述問題，就必須突破標(biāo)準(zhǔn)齒輪的限制對(duì)齒輪進(jìn)行必要的修正。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的

23、限制對(duì)齒輪進(jìn)行必要的修正。 而而“變位修正法為目前最為廣泛采用的一種齒輪修正方法。變位修正法為目前最為廣泛采用的一種齒輪修正方法。10-7 漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介 就是用改變刀具與輪坯的相對(duì)位置，使刀就是用改變刀具與輪坯的相對(duì)位置，使刀具的齒頂線不超過具的齒頂線不超過N1點(diǎn)，來避免根切現(xiàn)象的加工方法。點(diǎn)，來避免根切現(xiàn)象的加工方法。所謂變位修正法，所謂變位修正法，漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介當(dāng)當(dāng)x0時(shí)，稱為正變位，所加工的齒輪稱為正變位齒輪；時(shí)，稱為正變位，所加工的齒輪稱為正變位齒輪；當(dāng)當(dāng)x0時(shí)，稱為負(fù)變位，所加工的齒輪稱為負(fù)變位齒輪。時(shí)，稱為負(fù)變位

24、，所加工的齒輪稱為負(fù)變位齒輪。漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介 這樣加工出來的這樣加工出來的 m、 ha*、及、及 c*仍為標(biāo)準(zhǔn)值，而仍為標(biāo)準(zhǔn)值，而 se 的齒的齒輪就稱為變位齒輪。輪就稱為變位齒輪。 其刀具的移距其刀具的移距 xm稱為徑向變位量。其中稱為徑向變位量。其中x稱為徑向變位系數(shù)稱為徑向變位系數(shù)或變位系數(shù)?；蜃兾幌禂?shù)。漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介漸開線齒輪的變位齒輪簡(jiǎn)介最小變位系數(shù)最小變位系數(shù)Xmin 需將需將兩輪齒頂各減短兩輪齒頂各減短ym，以滿足標(biāo)準(zhǔn)頂隙的要求。其中齒頂高降低，以滿足標(biāo)準(zhǔn)頂隙的要求。其中齒頂高降低系數(shù)系數(shù)y(x1+x2)y。2 2變位齒輪的幾何尺寸變位

25、齒輪的幾何尺寸齒齒 厚厚 s(/22xtan)m齒槽寬齒槽寬 e (/22xtan)m齒頂高齒頂高 ha(ha*x)m齒根高齒根高 hf(ha*c*x)m3變位齒輪的傳動(dòng)變位齒輪的傳動(dòng)（1變位齒輪傳動(dòng)變位齒輪傳動(dòng)1變位齒輪傳動(dòng)的正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)條件與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。變位齒輪傳動(dòng)的正確嚙合和連續(xù)傳動(dòng)條件與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。2變位齒輪傳動(dòng)的中心距取無側(cè)隙中心距變位齒輪傳動(dòng)的中心距取無側(cè)隙中心距aaym。漸開線齒輪的變位修正漸開線齒輪的變位修正1 1斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算斜齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（1 1斜齒輪的基本參數(shù)斜齒輪的基本參數(shù) 1螺旋角螺旋角，即斜齒

26、輪分度圓柱的螺旋角，有左右旋之分，即斜齒輪分度圓柱的螺旋角，有左右旋之分，也有正負(fù)之別。也有正負(fù)之別。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)2法面模數(shù)法面模數(shù)mn與端面模數(shù)與端面模數(shù)mtpn = pt cos即即 mn= mt cos故故 mn = mt cos斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)3法面壓力角法面壓力角n與端面壓力角與端面壓力角ttan n= tan t cos斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)ct * = cn *cos類似有類似有 xt = xn cos（2斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸是按其端面參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。斜齒輪的幾何尺寸是按其端面參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算的。表

27、表10-5，斜齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算公式，斜齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算公式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)4han*、cn* 與與 hat* 、 ct* hat* = han*cos 結(jié)論結(jié)論 在設(shè)計(jì)斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，可用改變螺旋角的辦法來調(diào)整在設(shè)計(jì)斜齒輪傳動(dòng)時(shí)，可用改變螺旋角的辦法來調(diào)整中心距的大??；中心距的大??； 它們的螺旋角還必須相匹配，以保證兩輪在嚙合處它們的螺旋角還必須相匹配，以保證兩輪在嚙合處的齒廓螺旋角相切。即的齒廓螺旋角相切。即 的正確嚙合的條件，除兩個(gè)輪的模數(shù)及壓力角應(yīng)的正確嚙合的條件，除兩個(gè)輪的模數(shù)及壓力角應(yīng)分別相等外，分別相等外，2 2斜齒輪的嚙合傳動(dòng)斜齒輪的

28、嚙合傳動(dòng)（1正確嚙合的條件正確嚙合的條件一對(duì)斜齒輪一對(duì)斜齒輪11=22mn1=mn2，n1= n2或或mt1=mt2，t1= t2（2中心距中心距斜齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距為斜齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距為a = (d1+d2)/2 = mt(z1+z2)/2 = mn(z1+z2)/(2 cos)通常使其圓整，以便加工。通常使其圓整，以便加工。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 其中，其中， 是用其端面參數(shù)并按直齒輪重合度的計(jì)算公式來計(jì)是用其端面參數(shù)并按直齒輪重合度的計(jì)算公式來計(jì)算的。算的。（3重合度重合度 斜齒輪傳動(dòng)的總重合度斜齒輪傳動(dòng)的總重合度為其端面重合度為其端面重合度與軸面重合度與軸面重合度的的兩

29、部分之和，即兩部分之和，即 = + 而而 = Bsin/(mn)。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)即以斜齒輪的法面參數(shù)即以斜齒輪的法面參數(shù) mn、 n 、han* 及及 cn*為參數(shù)，以為參數(shù)，以 z(=z/cos3)為齒數(shù)所構(gòu)造的直齒輪。為齒數(shù)所構(gòu)造的直齒輪。3 3斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)（1斜齒輪的當(dāng)量齒輪，斜齒輪的當(dāng)量齒輪， 是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。 該直齒輪的齒形就是相當(dāng)該斜齒輪的法面該直齒輪的齒形就是相當(dāng)該斜齒輪的法面齒形。齒形。（2斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)，斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)， z=z/cos3。4 4斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)

30、缺點(diǎn)斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)嚙合性能好；嚙合性能好；重合度大；重合度大；結(jié)構(gòu)緊湊。結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)缺點(diǎn) 有軸向力，有軸向力，一般取一般取 = 8。20 。，人字齒。，人字齒 = 25。40。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 當(dāng)其反行程不自鎖當(dāng)其反行程不自鎖時(shí)可用作增速運(yùn)動(dòng)。時(shí)可用作增速運(yùn)動(dòng)。 蝸桿傳動(dòng)是用來傳遞定向交錯(cuò)蝸桿傳動(dòng)是用來傳遞定向交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般一般=90。，。，1 1蝸桿傳動(dòng)及其類型蝸桿傳動(dòng)及其類型（1蝸桿傳動(dòng)及其特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)及其特點(diǎn)且作減速傳動(dòng)。且作減速傳動(dòng)。1蝸桿蝸桿蝸輪蝸輪2傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊和噪聲均很小。傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊和噪聲均很小

31、。能以單級(jí)傳動(dòng)獲得較大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊。能以單級(jí)傳動(dòng)獲得較大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊。減速動(dòng)力傳動(dòng)：減速動(dòng)力傳動(dòng)：i12570，最常用，最常用i121550；減速運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)：減速運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)： i121/51/15。蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：10-9 蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) 輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，傳動(dòng)效率低，需用減摩耐摩輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，傳動(dòng)效率低，需用減摩耐摩的材料制造渦輪，成本高；的材料制造渦輪，成本高；蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)反行程具有自當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角小于嚙合當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)反行程具有自鎖性。鎖性。蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng) （2蝸桿傳動(dòng)的類型簡(jiǎn)介蝸桿傳動(dòng)的類型

32、簡(jiǎn)介圓柱蝸桿圓柱蝸桿環(huán)面蝸桿環(huán)面蝸桿錐蝸桿錐蝸桿阿基米德圓柱蝸桿阿基米德圓柱蝸桿漸開線圓柱蝸桿漸開線圓柱蝸桿圓弧齒圓柱蝸桿圓弧齒圓柱蝸桿蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)在中間平面內(nèi)，阿基米德圓在中間平面內(nèi)，阿基米德圓柱蝸桿相當(dāng)于齒輪與齒條的柱蝸桿相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合傳動(dòng)。嚙合傳動(dòng)。2 2蝸桿蝸輪正確嚙合的條件蝸桿蝸輪正確嚙合的條件阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件 mn1=mn2=m； t1= x2=； 1=2，且旋向相同。，且旋向相同。蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)3 3蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)幾何尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)幾何尺寸計(jì)算（1齒數(shù)齒數(shù)蝸桿的齒數(shù)或頭數(shù)蝸桿的齒數(shù)或頭數(shù)z1，一般，一般z1=110, 推薦推薦z1=1、2、4、6。蝸