汽車機(jī)械基礎(chǔ)課件（35講）：第19講 直齒圓柱齒輪傳動基本知識

1、課題:直齒圓柱齒輪傳動汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 課題:直齒圓柱齒輪傳動汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 能夠進(jìn)行變速器和差速器的拆裝和調(diào)試; 能夠根據(jù)齒輪傳動的特點(diǎn)與類型,進(jìn)行齒輪傳動嚙合配對選用和維護(hù); 能夠根據(jù)齒輪輪系的結(jié)構(gòu)和傳動特點(diǎn),進(jìn)行輪系的傳動比計算和傳動路線分析。能力目標(biāo)：汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 課題:齒輪傳動基本知識問題的引出：汽車變速器的齒輪有什么結(jié)構(gòu),屬于何種類型,在工作時,有何傳動特點(diǎn)？汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 齒輪傳動的特點(diǎn)與類型漸開線齒廓的形成及其嚙合特性標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸嚙合傳動知識課題:齒輪傳動基本知識教學(xué)內(nèi)容汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 活動三 齒輪結(jié)構(gòu)、類型、

2、嚙合傳動知識課題:齒輪傳動基本知識汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 齒輪結(jié)構(gòu)、類型、汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 齒輪結(jié)構(gòu)、類型、汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 齒輪傳動的特點(diǎn)與類型一. 特點(diǎn)：傳動動力大，效率高壽命長，工作平穩(wěn)，可靠性高能保證恒定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高不宜作軸間距離過大的傳動汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 二.齒輪傳動的類型汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 二. 齒輪傳動的類型齒輪傳動平面齒輪傳動空間齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動傳遞相交運(yùn)動傳遞交錯軸運(yùn)動內(nèi)嚙合外嚙合齒輪齒條內(nèi)嚙合外嚙合齒輪齒條直齒斜齒交錯軸斜齒輪傳動蝸桿渦輪準(zhǔn)雙曲面齒輪曲線齒人字齒齒輪運(yùn)動汽車機(jī)械

3、基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 一. 齒廓嚙合基本定律：(傳動比：12=常數(shù)) 1.齒廓嚙合基本定律要使傳動比：12=常數(shù)，那么其齒廓的形狀必須是：不論兩齒廓在哪一點(diǎn)嚙合，過嚙合點(diǎn)所作的齒廓公法線都與連心線交于一定點(diǎn)P（輪齒齒廓嚙合的要求 ） 節(jié)點(diǎn):定點(diǎn)P節(jié)圓:O1P 、OP為半徑的圓。）嚙合傳動知識動畫12 =1/2= O2N2 / O1N1= O2C/ O1C 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 齒廓曲線：工業(yè)上通常采用漸開線、擺線、變態(tài)擺線 2、共軛齒廓，共軛曲線凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒輪的齒廓稱共軛齒廓，共軛齒廓的齒廓曲線稱為共軛曲線3、齒廓曲線的選擇1)滿足定傳動比的要求；2)考慮設(shè)計、制造等方面。一. 齒廓

4、嚙合基本定律：汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 二、漸開線齒廓的形成及其嚙合特性1. 漸開線的形成觀看漸開線生成如圖，當(dāng)一直線n-n沿一個半徑為rb的圓的圓周作純滾動時，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡AK稱為該圓的漸開線。這個圓稱為基圓，該直線稱為漸開線的發(fā)生線。漸開線上任一點(diǎn)K的向徑與起始點(diǎn)A的向徑的夾角AOK（ AOK k）稱為漸開線(AK段)的展角。汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 （5）基圓內(nèi)無漸開線（1）（2）NK為漸開線在K點(diǎn)的法線，N為曲率中心，NK為曲率半徑，漸開線上任一點(diǎn)的法線與基圓相切。（3）漸開線離基圓愈遠(yuǎn)，曲半半徑愈大，漸開線愈平 直（4）漸開線的形狀決定于基圓的大小。K相同時，rb越大，曲半半徑越大

5、 rb，漸開線N3K的直線AN=AN(6)cosak =R b/Rkn2. 漸開線的性質(zhì)汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 2. 漸開線的性質(zhì)汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 3. 漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)1).四線合一 :滿足齒廓嚙合基本定律.保證傳動比恒定。 2).中心距可分性:3).嚙合角不變兩輪中心距稍微有變化，也不會改變其瞬時傳動比. 齒廓嚙合線、壓力作用線方向不變 .汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 外齒輪各部分名稱及符號： 齒輪圓周上輪齒的數(shù)目稱為齒數(shù),用z表示。二. 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及基本參數(shù)汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 二. 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及基本參數(shù)1.齒輪各部分的名稱和符號汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 2.

6、齒條的基本參數(shù)和幾何尺寸汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 外齒輪基本參數(shù)及幾何尺寸計算：模數(shù)mZ p = d則d=p z= m z模數(shù)單位為mm，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見表。它是確定齒輪尺寸的重要參數(shù)。壓力角: 漸開線齒廓在分度圓處 的壓力角。用 表示。C o s k =r b/r kC o s =rb/r我國規(guī)定齒輪標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 三、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪：標(biāo)準(zhǔn)齒輪是指m、ha*、c* 均取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，且分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪。一個齒輪： d=mz da=d+2ha=(z+2 ha*)mdf=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)mdb=dcosha

7、= ha*mhf=( ha*+ c*)mh=ha+hf=(2 ha*+ c*)mP=m基本參數(shù)我國規(guī)定汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 1.一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪中心距：一對標(biāo)準(zhǔn)安裝的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，其分度圓上的齒厚等于齒槽寬，即S1=e1=s2=e2=m/2徑向方向上留有間隙c 三、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 2.非標(biāo)準(zhǔn)安裝時，中心距 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 3、傳動比 常數(shù) 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 4. 齒輪齒條嚙合 齒輪齒條嚙合時，相當(dāng)于齒輪的分度圓與齒條的節(jié)圓作純滾動。標(biāo)準(zhǔn)安裝時，齒條的節(jié)線與齒輪的分度圓相切。 此時， 當(dāng)齒條遠(yuǎn)離或靠近齒輪時，嚙合線位置不 變，嚙合角不變，節(jié)點(diǎn)位置不變，齒輪

8、與齒條嚙合時齒輪的分度圓永遠(yuǎn)與節(jié)圓重合，嚙合角等于壓力角。但只有標(biāo)準(zhǔn)安裝時，齒條的分度線才與節(jié)線重合。汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 四.嚙合傳動知識1 . 漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件：即正確嚙合條件為：兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。動畫 一對漸開線齒輪的傳動過程汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 2. 漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件齒輪傳動是依靠兩輪的輪齒依次嚙合而實(shí)現(xiàn)的。要求重合度大于等于嚙合傳動知識直齒輪的重合度 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 4. 漸開線齒輪的加工方法用盤銑刀切齒用指狀銑刀切齒汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 5 漸開線齒輪的加工方法 仿形法是在普通銑床上用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽形狀完全相同的銑刀切制齒輪的方

9、法。銑完一個齒槽后，分度頭將齒坯轉(zhuǎn)過360/z，再銑下一個齒槽，直到銑出所有的齒槽。1. 仿型法定義：仿形法加工方便易行，但精度難以保證。在生產(chǎn)中通常用同一號銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪，故仿形法通常是近似的。 刀號12345678加工齒數(shù)范圍12131416172021252634355455134135以上圓盤銑刀加工齒數(shù)的范圍仿型法加工動畫演示汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 5 漸開線齒輪的加工方法2. 展成法原理 ：利用一對齒輪無側(cè)隙嚙合時兩輪的齒廓互為包絡(luò)線的原理加工齒輪常用的刀具齒輪插刀齒條插刀齒輪滾刀展成法加工的基本要求 用展成法加工齒輪時，只要刀具與被加工齒輪的模數(shù)和壓力角相同，不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來加工。（動畫演示工作原理）汽車機(jī)械基礎(chǔ)