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文檔簡介

1、第八章 齒輪傳動第一節(jié) 概述齒輪傳動精密機(jī)械應(yīng)用最廣泛的傳動機(jī)構(gòu)主要用途:1)傳遞任意兩軸之間的運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩2)變換運(yùn)動的方式,轉(zhuǎn)動 移動3)變速,高轉(zhuǎn)速 低轉(zhuǎn)速特點(diǎn):1、傳動穩(wěn)定,傳動精度高2、結(jié)構(gòu)緊湊3、傳動效率高,壽命長4.工作可靠 缺點(diǎn):制造、安裝精度要求高齒輪傳動分類: 按齒廓曲線形狀:漸開線齒,擺線齒,圓弧齒按齒線相對齒輪母線的方向:直齒,斜齒,人字齒, 曲線齒 按兩軸相對位置平面齒輪傳動(兩軸平行)空間齒輪傳動(兩軸不平行)圓柱齒輪傳動:直齒、斜齒、人字齒、齒輪齒條傳動兩軸相交:直齒、斜齒、曲齒 圓錐齒輪傳動兩軸相錯:螺旋齒輪、雙曲線錐齒輪、蝸桿蝸輪傳動齒輪傳動類型如圖齒輪機(jī)構(gòu)的傳

2、動類型外嚙合直齒輪1002直齒圓柱外嚙合.avi內(nèi)嚙合直齒輪4-02.avi1、兩軸線平行的圓柱齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)的傳動類型和特點(diǎn)直齒輪的嚙合內(nèi)齒輪嚙合斜齒圓柱齒輪1005斜齒圓柱外嚙合.avi人字齒圓柱齒輪1008人字齒圓柱齒輪.avi斜齒輪的嚙合人字齒輪嚙合2齒輪齒條傳動1004直齒圓柱齒條嚙合.avi齒輪齒條嚙合直齒圓錐齒輪傳動1009直齒圓錐齒輪.avi2、相交軸齒輪傳動圓錐齒輪機(jī)構(gòu)3、交錯軸的齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿傳動1013蝸桿蝸輪傳動.avi兩軸相交錯的斜齒 圓柱齒輪機(jī)構(gòu)1012交錯軸斜齒圓柱齒輪.avi交錯軸齒輪傳動蝸輪傳動齒輪機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)的傳動類型齒輪機(jī)構(gòu)傳動的特點(diǎn)缺點(diǎn):

3、 制造和安裝精度要求較高;不適宜用于兩軸間 距離較大的傳動。工作可靠性高;優(yōu)點(diǎn):傳動比穩(wěn)定;傳動效率高;結(jié)構(gòu)緊湊; 使用壽命長。三、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容包括齒輪齒廓形狀的設(shè)計(jì)單個齒輪的基本尺寸的設(shè)計(jì)一對齒輪傳動設(shè)計(jì)第二節(jié)齒廓嚙合基本定律齒輪傳動的基本要求瞬時傳動比保持恒定否則從動輪 變速,慣性力,強(qiáng)度振動傳動精度如圖:齒廓c1,c2在K點(diǎn)接觸 主動輪1:1,從動輪2:2兩輪在K點(diǎn)處的線速度:vK1, vK2 相對速度:vK2K1 作:NN公法線,則vK1,vK2在NN 方向上分速度應(yīng)相等 討論:欲保證瞬時傳動比為定值,P點(diǎn)應(yīng)為連心線上的定 點(diǎn)。P節(jié)點(diǎn)齒廓嚙合的基本定律:不論兩齒廓在任何位置接觸

4、,過接觸點(diǎn)(嚙合點(diǎn))的公法線必須與兩齒輪的連心線交于一定點(diǎn)P。 滿足齒廓嚙合基本定律的齒廓共軛齒廓常用的共軛齒廓漸開線,擺線,修正擺線 漸開線齒廓(一)漸開線的形成K0K漸開線N發(fā)生線漸開線k0k的展角O基圓rbrk 當(dāng)直線沿一圓周作相切純滾動時,直線上任一點(diǎn)在與該圓固聯(lián)的平面上的軌跡k0k,稱為該圓的漸開線。)漸開線形成2直齒圓柱齒輪齒面的形成1025直齒輪齒廓曲面.avi第三節(jié) 漸開線及漸開線齒廓第三節(jié) 漸開線及漸開線齒廓一、漸開線及其性質(zhì)AK-漸開線 K漸開線AK段的展角2漸開線的性質(zhì)1.圓的漸開線的形成1)發(fā)生線在基圓上滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長,即2)漸開線上任一點(diǎn)的法線必與基

5、圓相切 漸開線形成1015漸開線的形成.exe3)漸開線離基圓愈遠(yuǎn),其曲率半徑(NK)愈大,漸開線 愈平直 4)漸開線的形狀決定于基圓的大小 5)基圓以內(nèi)無漸開線。 二、漸開線的方程 rKK點(diǎn)的內(nèi)徑 rb基圓半徑 Km-m與NK的夾角 稱為壓力角 漸開線(involute)函數(shù)一、齒廓嚙合基本定律 齒輪齒廓的設(shè)計(jì)小結(jié)二、漸開線齒廓(一)漸開線的形成(2) 漸開線上任意一點(diǎn)的法線必 切于基圓,與基圓的切點(diǎn) 為漸開線在K點(diǎn)的曲率中心, 而線段NK是漸開線在點(diǎn)K 處的曲率半徑。PkVk(二)漸開線的性質(zhì)(1)NK = N K0)rb漸開線上點(diǎn)的壓力角N發(fā)生線漸開線Ak的展角AKO基圓漸開線rk 在不

6、考慮摩擦力、重力和慣性力的條件下,一對齒廓相互嚙合時,齒輪上接觸點(diǎn)所受到的正壓力方向與受力點(diǎn)速度方向之間所夾的銳角,稱為齒輪齒廓在該點(diǎn)的壓力角。 ()漸開線齒廓各點(diǎn)具有不同的 壓力角,點(diǎn)離基圓中心 愈遠(yuǎn),壓力角愈大。NOK=(4)漸開線的形狀取決于基圓的大小,基圓越大,漸開線越平直,當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時,漸開線成為斜直線。AO12rb1o112rb2o2(5)基圓內(nèi)無漸開線。3KN2N1AO11一、齒廓嚙合基本定律 齒輪齒廓的設(shè)計(jì)二、漸開線齒廓(一)漸開線的形成(二)漸開線的性質(zhì) 以0為中心,以O(shè)A為極軸的漸開線上K點(diǎn)的極坐標(biāo)方程:(三)漸開線的方程式invk 漸開線函數(shù)N發(fā)生線漸開線k0k

7、的展角AKO基圓漸開線PkVkrbrk(三、漸開線齒廓滿足嚙合基本定律的證明漸開線齒廓能滿足定傳動比的要求N1N2為C1法線切于基圓1N1N2為C2法線切于基圓2N1N2必于兩基圓同時相切,N1N2為兩基圓內(nèi)公切線 N1N2為定直線(基圓大小、位置固定)O1O2為定直線 其二者的交點(diǎn)P為固定節(jié)點(diǎn)節(jié)圓() 第四節(jié) 漸開線齒輪的各部分名稱及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的尺寸一、齒輪各部分名稱齒數(shù)Z, 齒頂圓ra (da ) 齒根圓rf ( df)任意半徑rk的圓周上: 齒槽寬ek 齒厚 sk 齒距pK pk=ek+sk1)模數(shù)m任意圓直徑dk模數(shù)(取標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定為一系列簡單數(shù)據(jù),并令該圓上: d=mz分度圓2)分度圓具

8、有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓計(jì)算的基準(zhǔn) d(r)分度圓的直徑(半徑) s分度圓上的齒厚e分度圓上的齒槽寬 pp=s+e分度圓上的齒距分度圓上s=e齒頂(齒頂高 )分度圓與齒頂圓之間的部分(ha)齒根(齒根高 )分度圓與齒根圓之間的部分(hf )齒全高齒頂圓與齒根圓之間的徑向高度,h=ha+hf (3)分度圓壓力角 分度圓上 (壓力角從齒根圓到齒頂圓是逐漸增 大的)分析:m、z相同分度圓大小相同可以不同 即基圓不同漸開線形狀不同是決定漸開線齒廓形狀的一個基本參數(shù) 由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了分度圓上=20,使?jié)u開線形狀也確定下來分度圓齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓(4)齒數(shù)zz影響到齒輪的大小(d=mz)和漸

9、開線齒廓的形狀)((5)齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*將齒頂高、齒根高變成以模數(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算齒頂高系數(shù)ha* 頂隙系數(shù)c* 正常齒ha*=1 短齒ha*=0.8 c*=0.3 當(dāng)m1時:c*=0.25 當(dāng)m1時:ha*=1 c*=0.35 二、標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的幾何尺寸1標(biāo)準(zhǔn)齒輪m、ha*、c*均取標(biāo)準(zhǔn)值,具有標(biāo)準(zhǔn)的 齒頂高和齒根高,并且分度圓齒厚等于齒槽寬的齒輪。標(biāo)準(zhǔn)安裝時表8-3全部記住 2標(biāo)準(zhǔn)齒條的特點(diǎn)齒數(shù)無窮多 基圓無窮大漸開線齒廓直線齒廓 幾何尺寸與標(biāo)準(zhǔn)直齒輪相同1與齒頂(根)線平行的各直線上的齒距都相等 pi=p=m 其中s=e的一條直線稱為分度線2齒條直線齒廓上各點(diǎn)具有 相同的壓力角,

10、且等于齒 形角,齒廓傾斜角=20三、任意圓上的齒厚設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)齒輪時,常需要知道 某一圓周上的齒厚如圖,右側(cè)漸開線 分度圓的半徑r,齒厚s,壓力角 展角 任意圓的半徑ri,齒厚si,壓力角 i,展角i基圓半徑rb第五節(jié) 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動一、漸開線直齒輪傳動的嚙合過程開始嚙合:主動齒輪齒根推動從動齒輪齒頂開始嚙合點(diǎn):從動齒輪齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)B2 開始分離:主動齒輪齒頂最后接觸從動 齒輪的齒根開始分離點(diǎn):主動齒輪齒頂圓與嚙合線 N1N2的交點(diǎn)B1B1B2實(shí)際嚙合線N1N2理論嚙合線 齒高,齒頂圓,B1B2向外延伸直 延伸到N1N2,不能超過極限點(diǎn)N1N2嚙合角:N1N2與嚙合

11、點(diǎn)節(jié)圓公切線的夾角,節(jié)點(diǎn) 嚙合處F與v夾角,節(jié)圓處壓力角。二、正確嚙合條件如圖的兩嚙合點(diǎn)K,KKK法向齒距(兩輪相鄰?fù)瑐?cè)齒廓 沿公法線上的距離) 顯然,輪1上的法向齒距應(yīng)等于輪2上的法向齒距 兩齒輪的相鄰兩對輪齒分別K在和K同時接觸,才能使兩個漸開線齒輪搭配起來并正確的傳動。欲使兩齒輪正確嚙合,兩輪的法節(jié)必須相等。kk1o1N2N1k1k2ko2kkN1o1N2o2N2N1o1o2一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是: 兩輪的模數(shù)相等,兩輪的壓力角相等。法節(jié):齒輪上兩相鄰輪齒同側(cè)齒廓在法線上的距離。用pn表示。 pb1=pb2(基圓齒距,基節(jié)) 正確嚙合條件為:由于m、都已標(biāo)準(zhǔn)化 即兩輪的模

12、數(shù)和壓力角必須分別相等三、正確安裝和可分性(二)無側(cè)隙嚙合傳動正確安裝中心距:無側(cè)隙嚙合的中心距稱為正確安裝中心距。一對漸開線齒輪的嚙合傳動(一)正確嚙合條件aar2r1P 無側(cè)隙嚙合傳動條件 一齒輪輪齒的節(jié)圓齒厚必須等于另一齒輪節(jié)圓齒槽寬。 無側(cè)隙嚙合傳動 一個齒輪齒厚的兩側(cè)齒廓與其相嚙合的另一個齒輪的齒槽兩側(cè)齒廓在兩條嚙合線上均緊密相切接觸。bb齒輪的嚙合過程 頂隙 一對相互嚙合的齒輪中,一個齒輪的齒根圓與另一個齒輪的齒頂圓之間在連心線上度量的距離,用C 表示。(三)頂隙(也稱徑向間隙)r2r1ao1o2(二)無側(cè)隙嚙合傳動一對漸開線齒輪的嚙合傳動(一)正確嚙合條件c一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪正確

13、安裝時,兩輪的分度圓相切、節(jié) 圓與分度圓重合d=d,(嚙合角)=(分度圓壓力 角),此時中心距為正確安裝的中心距(無齒側(cè)間隙) 非標(biāo)準(zhǔn)安裝時,參數(shù)變化 aa有側(cè)隙但i不變 所以,漸開線齒輪中心距離改變后 傳動比保持不變該特性稱 為漸開線齒輪傳動的可分性四、漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件1重合度的定義為保證齒輪作定傳動比的連續(xù)傳動,應(yīng)滿足條件:(實(shí)際嚙合線基節(jié)) 大于:當(dāng)前一對齒在點(diǎn)B1分離時,后一對齒已進(jìn)入嚙合等于:當(dāng)前一對齒在點(diǎn)B1分離時,后一對齒正好點(diǎn)B2處進(jìn)入嚙合 即要求:重合度,重疊系數(shù)實(shí)際應(yīng)用中:2重合度的意義=1:齒輪傳動中始終只有一 對齒嚙合=2:齒輪傳動中始終有兩對齒嚙全同時參加嚙合

14、的齒數(shù)多對齒嚙合時間齒輪傳動的承載能力,平穩(wěn)性。=1.25:輪齒在轉(zhuǎn)過一個基節(jié)的時間里,兩對齒同時嚙合占25%,一對齒嚙合的時間占75%3重合度的計(jì)算公式正確安裝的標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動:齒輪1齒頂圓壓力角 齒輪2齒頂圓壓力角 與m無關(guān),z1 ,z2,ha*,問題:1.仿形法加工齒輪的優(yōu)、缺點(diǎn)。 2.展成法中的齒輪插刀切制齒輪時包括哪些運(yùn)動? 3.展成法加工齒輪的優(yōu)、缺點(diǎn)。第六節(jié) 漸開線齒廓的切制原理、根切和最少齒數(shù)加工看錄象二、漸開線齒廓的根切現(xiàn)象根切現(xiàn)象加工方法:用展成法加工齒輪時 原因:刀具的齒頂線(圓)與嚙合線的交點(diǎn)超過嚙合極限點(diǎn)(N) 表現(xiàn):待加工齒輪的齒根部分將會被刀具的齒頂切去一部分 危害

15、:切掉漸開線齒廓,傳動比不恒定 削弱了齒根強(qiáng)度 降低重合度 三、漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切時的最少齒數(shù)齒頂線不能超過極限點(diǎn)N 標(biāo)準(zhǔn)齒輪=20,ha*=1代入得 zmin=17第七節(jié) 變位齒輪一、采用變位齒輪的目的 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的缺點(diǎn):1)受根切的限制,zzmin,小齒輪無法制造2)小齒輪強(qiáng)度一般弱于大齒輪,而其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)又多, 造成小齒輪易損壞3)受標(biāo)準(zhǔn)安裝的限制,實(shí)際a與標(biāo)準(zhǔn)a不等時 aa 側(cè)隙 平穩(wěn)性采用變位齒輪可解決這些問題 二、齒輪的變位及其特點(diǎn)變位:徑向變位法xm移距(變位)x移距系數(shù) (變位系數(shù))刀具遠(yuǎn)離輪坯中心 x0 正變位刀具靠近輪壞中心 x0 負(fù)變位 不變的參數(shù):模數(shù),壓力角,分

16、度圓、齒距、基圓 漸開線形狀未變,但所截取的部位發(fā)生了變化改變的參數(shù):齒厚,齒槽寬,齒頂高,齒根高變位齒輪參數(shù)的變化 正變位負(fù)變位三、最小變位系數(shù)xmin 對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪 四、變位齒輪的幾何尺寸 (一)齒厚s (二)嚙合角 無側(cè)隙方程 (三)中心距a五、變位齒輪傳動的類型(略) (一)高度變位齒輪傳動 (等變位齒輪傳動) ha,hf變化高度變位 h= ha+ hf未變優(yōu)點(diǎn): 1)=,a=a,分度圓仍與節(jié)圓重合 2)小齒輪正變位,z10aa,節(jié)圓分度圓齒頂高,齒根高非標(biāo)準(zhǔn)值優(yōu)點(diǎn):1)兩輪均可正變位,齒根厚度增大,強(qiáng)度2)z1+z2可以小于2zmin,結(jié)構(gòu)可緊湊 3)aa時,可湊配給定的中心距 缺點(diǎn)

17、:成對設(shè)計(jì),制造,使用,無互換性,aa,重合度,齒頂易變尖。 2負(fù)傳動 x1+x20 很少采用,aa,湊配中心距第八節(jié) 斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) 1直齒圓柱齒輪 嚙合時沿整個齒寬同時進(jìn)入嚙合、退出嚙合、平穩(wěn)性差、沖擊、噪音大 2斜齒圓柱齒輪 b基圓柱上的螺旋角 齒型特點(diǎn): 1)切于基圓柱的平面與齒廓曲面的交線為斜直 線,它與基圓柱母線的夾角總是b 2)端面與齒廓曲面的交線為漸開線 3)各圓柱面與齒廓曲面的交線為螺旋線,但螺 旋角不同。分度圓柱面上的螺旋角稱螺旋角 3斜齒輪的嚙合特點(diǎn): 1)兩斜齒齒廓的公法面既是基圓柱的公切面,又是嚙合面 2)兩齒廓的接觸線KK與軸線夾

18、角為b 接觸:點(diǎn)線點(diǎn)傳動平穩(wěn),沖擊、噪音小二、斜齒輪的基本參數(shù) 法面 n-n 法面參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)端面 t-t 端面參數(shù),幾何參數(shù) 輪齒旋向 左旋右旋平行軸,外嚙合,主從動輪旋向相反1法面模數(shù)mn和端面模數(shù)mtpn法面齒距 pt端面齒距2壓力角n和t 3齒頂高,齒根高 4斜齒輪的螺旋角pz螺旋線的導(dǎo)程基圓柱面上的螺旋角b5齒寬B與齒輪寬度b b=Bcos 平行軸斜齒輪幾何尺寸 法面參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) 端面參數(shù)計(jì)算的基準(zhǔn) 在815當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒輪的齒數(shù)ZV稱當(dāng)量齒數(shù) 直齒輪最少齒數(shù) 三、斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) b=r 當(dāng)量齒輪的用處 :1)斜齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算(力在法面進(jìn)行,以法面齒形為主)。2)選擇

19、銑刀型號(銑刀沿螺旋齒槽方向進(jìn)刀,按照法面齒形)3)選擇斜齒輪的變位系數(shù),4)測量齒厚或2、重合度 四、正確嚙合條件和重合度 1、正確嚙合條件 與斜齒輪端面齒廓相同的直齒輪傳動的重合度 縱向重合度 第九節(jié) 齒輪傳動的失效形式和材料一、齒輪傳動的失效形式 (一)輪齒的折斷 齒根部分 類型突然折斷:短期過載,沖擊載荷 疲勞折斷:重復(fù)彎曲-常見 表現(xiàn)形式全齒折斷:齒寬較小 局部折斷:齒寬較大,載荷沿齒寬分布不均 (二)齒面疲勞點(diǎn)蝕 潤滑良好的閉式齒輪常見失效形式 ,多出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根表面處點(diǎn)蝕齒面失去正確的齒形正確的嚙合被破壞注意:開式齒輪不會點(diǎn)蝕(三)齒面的磨損 表面粗糙的硬齒與較軟的輪齒相嚙

20、合時,軟齒表面被劃傷而磨損,或外界硬顆粒進(jìn)入也會引起磨損.(四)齒面的膠合-嚴(yán)重的粘著磨損 原因:1)高速重載傳動v滑動高溫使油膜破裂齒面間的粘焊現(xiàn)象撕脫溝痕熱粘著2)低速重載油膜不易形成重載-冷焊粘著齒輪的計(jì)算準(zhǔn)則由失效形式確定的:閉式傳動齒輪疲勞點(diǎn)蝕,彎曲疲勞折斷,膠合開式傳動齒輪彎曲疲勞折斷和磨損常用材料:表8-7;常用熱處理表8-8二、齒輪材料(略)力的方向 Ft-主反從同F(xiàn)r- 指向軸線圓周力 Ft=2T/d1徑向力 Fr=Fttg法向力Fn力的大小 第十節(jié) 圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算一、圓柱齒輪傳動的載荷計(jì)算(一)直齒輪受力分析(二)斜齒圓柱齒輪的受力分析 力的方向 圓周力Ft主反從同

21、 徑向力Fr指向各自的輪心 軸向力Fa主動輪的左右手螺旋定則 力的大小 圓周力軸向力 徑向力 (二)斜齒輪的受力分析 斜齒圓柱齒輪的受力分析(受力方向) 圓周力:主動輪與轉(zhuǎn)向相反;從動輪與轉(zhuǎn)向相同。 徑向力:指向圓心。 軸向力:可用左、右手判斷。接觸線長度單位名義載荷 Fn名義載荷 接觸線總長度變化系數(shù),斜齒輪嚙合線長度 是變化的 載荷集中系數(shù),載荷沿接觸線并不是均勻分 布的 動載荷系數(shù),制造不正確,傳動不平穩(wěn), 引起附加動載荷 (三)計(jì)算載荷討論: (1)載荷集中系數(shù) (2)動載荷系數(shù)KV 制造安裝誤差引起的 措施:注意齒輪安裝在軸上的位置;提高軸及支承剛度;提高制造和安裝精度。二、齒面接觸

22、疲勞強(qiáng)度計(jì)算依據(jù):赫茲公式(彈性力學(xué))P7 輪齒接觸應(yīng)力 計(jì)算接觸處齒廓曲率半徑1和2為半徑的兩圓柱體的接觸應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)-節(jié)點(diǎn)1)在節(jié)點(diǎn)處僅有一對齒輪嚙合2)相對速度小不宜形成潤滑油膜 原因:3)疲勞點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在節(jié)點(diǎn)附近代入與 zH節(jié)點(diǎn)嚙合系數(shù) zE彈性系數(shù) z重合度系數(shù) 引入齒寬系數(shù)d=b/d1,可導(dǎo)出d1的設(shè)計(jì)公式 : 其中,討論:1. 兩齒輪 不相同,應(yīng)代入較小值. 2. 接觸強(qiáng)度與d1(或a)有關(guān),與單個m,z無關(guān)。三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 30切線法危險(xiǎn)截面K載荷集中系數(shù)KV 動載荷系數(shù)YF 齒形系數(shù),圖8-44,YF只與齒形有關(guān),即只與z和變位系數(shù)x有關(guān) 直齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算:

23、計(jì)算模型全部載荷由一對齒承擔(dān)并作用在齒頂上以法面模數(shù)mn代替m,YF以當(dāng)量齒數(shù)斜齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算: Y重合度系數(shù) Y螺旋角系數(shù) 引入齒寬系數(shù)d得設(shè)計(jì)公式:其中,討論: 兩輪齒形系數(shù)YF不同,許用彎曲應(yīng)力F亦不同,計(jì)算時應(yīng)按兩輪中值較大者代入計(jì)算。2驗(yàn)算時應(yīng)按大小齒輪分別計(jì)算3開式齒輪失效形式是磨損,按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算, 為補(bǔ)償輪齒磨損,將求得的模數(shù)增大10%。第十一節(jié) 圓錐齒輪傳動一、應(yīng)用和特點(diǎn) 圓錐齒輪用于傳遞兩相交軸的運(yùn)動,一般兩軸交角=90錐齒輪齒形:分大端、小端齒形,大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)二、直齒圓錐齒輪的背錐及當(dāng)量齒數(shù)1圓錐齒輪理論齒廓的形成球面漸開線-理論輪廓錐面漸開線-實(shí)際輪

24、廓O1A圓錐母線 O1O圓錐軸線 3當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒數(shù)2背錐的作法 當(dāng)量齒輪的半徑: 當(dāng)量齒數(shù):四、傳動比和幾何尺寸的計(jì)算 (1)傳動比 三、正確嚙合條件 (2)幾何尺寸表813五、直齒圓錐齒輪傳動的受力分析 Ft圓周力法向力Fn Fr徑向力 Fa軸向力1力的方向 Ft主反從同 Fr分別指向軸心 Fa分別指向大端 2力的大小(略)直齒錐齒輪受力分析 六、直齒圓錐齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算模型:以圓錐齒輪齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪來計(jì)算 (一)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 驗(yàn)算公式: 設(shè)計(jì)公式: 驗(yàn)算公式: 設(shè)計(jì)公式: 大端模數(shù):取標(biāo)準(zhǔn)值(二)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 YF齒形系數(shù)按照當(dāng)量齒數(shù)查取第

25、十二節(jié) 蝸桿傳動 一、蝸桿蝸輪的形成原理和傳動的特點(diǎn) 螺旋齒輪傳動 蝸桿蝸輪 軸線相錯,交角=90蝸輪、蝸桿輪齒旋向相同 蝸桿:單頭、多頭(蝸桿的齒數(shù)=頭數(shù))1=2(蝸桿螺旋線導(dǎo)程角=蝸輪齒螺旋角)主要特點(diǎn):1)傳動平穩(wěn),振動、沖擊、噪聲均很小2)傳動比大8100,分度機(jī)構(gòu)可達(dá)10003)機(jī)構(gòu)具有自鎖性4)蝸輪、蝸桿嚙合輪齒間相對滑動速度較高,摩擦損耗較大,傳動效率較低 二、蝸桿傳動的正確嚙合條件中間平面內(nèi)齒輪齒條傳動中間平面(主平面)通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面 正確嚙合條件:三、蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸(一)蝸桿傳動的主要參數(shù)1模數(shù)m(mx1,mt2)和壓力角(x1,t2) 模數(shù)

26、:表8-14=202蝸桿頭數(shù)Z1 蝸輪齒數(shù)Z2Z1 16 Z2 2780. 導(dǎo)程角 直徑系數(shù) 表8-14 4. 蝸桿的分度圓直徑d1和直徑系數(shù)q 蝸桿加工 蝸輪加工 二、圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸表8-16四、蝸桿傳動的失效形式和材料的選擇 (一)失效形式:齒面膠合、磨損、疲勞點(diǎn)蝕、輪齒折斷失效主要發(fā)生在蝸輪上 (二)材料選擇要求:良好的減摩、耐磨、易于跑合、抗膠合、有足夠強(qiáng)度蝸桿:碳素鋼、合金鋼蝸輪: 鋁鐵青銅鑄鐵,球墨鑄鐵VS2m/s 計(jì)算準(zhǔn)則:閉式蝸桿傳動按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算Ft主反 Fr指向各自輪心 Fa1蝸桿左右手螺旋定則 軸向力 徑向力圓周力 蝸輪轉(zhuǎn)向的判別 :

27、Fa1的反向即為蝸輪的角速度2方向判定蝸輪轉(zhuǎn)向 例1 判定蝸輪轉(zhuǎn)向 例2力的方向:其余:作用力與反作用力 五、蝸桿傳動的強(qiáng)度計(jì)算 (一)蝸桿傳動的載荷計(jì)算1輪齒的受力分析 蝸桿傳動的受力分析 圓柱蝸桿傳動 蝸桿傳動的受力分析 已知n1及斜齒輪旋向,求使蝸輪軸上軸向力相互抵消時軸轉(zhuǎn)向,繪出其嚙合點(diǎn)的受力圖,試標(biāo)出各軸轉(zhuǎn)向及各傳動所受的力,蝸輪,蝸桿的旋向2計(jì)算載荷主平面內(nèi)蝸輪、蝸桿相當(dāng)于齒輪齒條嚙合 單位計(jì)算載荷: (二)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算-類似于斜齒輪 驗(yàn)算公式 設(shè)計(jì)公式 蝸輪輪齒彎曲強(qiáng)度較弱斜齒圓柱齒輪驗(yàn)算公式: YF蝸輪齒形系數(shù),按 取 設(shè)計(jì)公式: (三)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算第十三節(jié) 輪

28、 系輪系用一系列齒輪組成齒輪傳動鏈,將運(yùn)動或轉(zhuǎn)矩從 主動軸傳遞到從動軸一、輪系的用途和分類 (一)輪系的用途1可獲得較大的傳動比,并使結(jié)構(gòu)緊湊另一例2可作相距較遠(yuǎn)兩軸之間的傳動3、獲得多種傳動比的傳動1111變速傳動.avi獲得分路傳動比的傳動1110實(shí)現(xiàn)分路傳動m.avi4、可改變從動軸的轉(zhuǎn)向1112換向機(jī)構(gòu)m.avi 5可將兩個獨(dú)立的轉(zhuǎn)動合成為一個轉(zhuǎn)動,或一個分解為多個。1113圓錐齒輪差動輪系m.avi1114差速器后橋m.avi(二)輪系的分類1定軸輪系1101平面定軸輪系m.avi 輪系中各輪的軸線均是固定的 2周轉(zhuǎn)輪系 輪系中至少有一個齒輪的幾何軸線是繞著其 它齒輪的固定軸線轉(zhuǎn)動的

29、。 行星輪系1103內(nèi)齒輪固定行星輪系m.avi差動輪系行星輪系周轉(zhuǎn)輪系差動輪系1105差動輪系m.avi復(fù)合輪系1104復(fù)合輪系m1.avi(1)差動輪系 自由度=2F=34 -24 -12 =2(2)行星輪系自由度=1F=33-23-12=1 二、輪系傳動比的計(jì)算 (一)定軸輪系傳動比的計(jì)算 輪系的傳動比定義: 1平面定軸輪系:輪系中僅包括圓柱齒輪 傳動比有正、負(fù) 正:輸出軸與輸入軸轉(zhuǎn)向相同 負(fù):輸出軸與輸入軸轉(zhuǎn)向相反 I 輸入軸 輸出軸各輪齒數(shù):z1,z2,z2,z3,z3,z4各輪角速度:1,2,2,3,3,上面各式兩邊連乘 輪系的傳動比大小: 外嚙合一次方向改變一次,內(nèi)嚙合不改變方向

30、平面定軸輪系傳動比m外嚙合次數(shù) 惰輪:能改變傳動比的正負(fù),但不改變傳動比的大小 1)首末兩軸平行,先畫箭頭,再加上“+”、“”號 2)首末兩軸不平行,用箭頭表示2空間定軸輪系 輪系中包括:圓柱齒輪、蝸桿傳動、圓錐齒輪傳動比大?。和矫娑ㄝS輪系的公式傳動比方向:例題1 已知:z2=8,z2=60,z2=8,z3=64,z3=28,z4=42,z4=8,z5=64求:秒針與分針、分針與時針的傳動比解: 1)秒針與分針的傳動比2)分針與時針的傳動比例題2 已知:如右圖輪系 z1=20 z2=30 z3=40求:i13 解: 132(二)周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計(jì)算 組成行星輪齒輪2系桿構(gòu)件H(行星架,系桿,

31、轉(zhuǎn)臂)太陽輪(中心輪) 齒輪1、3 行星輪的軸線不固定,即有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)不能用定軸輪系的公式直接套解決方法:反轉(zhuǎn)法 由相對運(yùn)動原理知,給周轉(zhuǎn)輪系加上一個繞太陽輪軸線轉(zhuǎn)動的角速度為-H,各構(gòu)件間的相對運(yùn)動并不改變。轉(zhuǎn)化輪系 定軸輪系構(gòu)件原周轉(zhuǎn)輪系角速度轉(zhuǎn)化輪系各構(gòu)件的角速度111H=1-H222H=2-H333H=3-HHHHH=H-H=0原周轉(zhuǎn)輪系 注意:轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的角速度、傳動比均帶有上標(biāo)“H”,以示區(qū)別轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動比可按定軸輪系的傳動比的計(jì)算公式: 推廣到一般情況:任意一基本周轉(zhuǎn)輪系的任意兩個齒輪A、B及行星架H的關(guān)系:注意: 該公式適用于A、B、H軸線重合的機(jī)構(gòu),一般A、B為兩中心輪

32、2對于行星輪系,一個中心輪固定可得(B為固定) iAH=1-iABH 3對于差動輪系,若已知的兩個構(gòu)件轉(zhuǎn)速相反,代入公式時,規(guī)定一個方向?yàn)檎?,另一方向就代以?fù)值,求出的第三個構(gòu)件的轉(zhuǎn)速根據(jù)其符號來確定轉(zhuǎn)向。4f(z)由定軸輪系的方法求得,f(z)的正負(fù)號反映轉(zhuǎn)化輪系中A,B輪間轉(zhuǎn)向關(guān)系5周轉(zhuǎn)輪系的傳動比正負(fù)由計(jì)算求得,不需判斷例題8-4已知:分度機(jī)構(gòu)示數(shù)裝置a固定指標(biāo) b粗標(biāo)尺 c精標(biāo)尺z1=60,z2=z3=20,z4=59求:粗標(biāo)尺與精標(biāo)尺的傳動比ibc=?解:若兩標(biāo)尺的圓周分作360,粗標(biāo)尺分度值為1,精標(biāo)尺分度值為1(三)復(fù)合輪系傳動比的計(jì)算方法:將定軸輪系部分與周轉(zhuǎn)輪系部分分開,分別

33、列出計(jì)算式,再聯(lián)立求解混合輪系傳動比。找周轉(zhuǎn)輪系先找行星輪(軸線運(yùn)動)系桿(支持 行星輪的)中心輪(與行星輪嚙合)找定軸輪系連續(xù)兩個以上齒輪的幾何軸線均固定不動例8-5 已知:加法機(jī)構(gòu)z1=z2=z3=15 z4=30 z5=15 圖866n1,n3 (如圖)求:輸出轉(zhuǎn)速n5=? 解:差動輪系:1-2-3-H定軸輪系:4-5在1-2-3-H中:n4=nH 在4-5中: n5=-2n4=-(n1+n3)就數(shù)值來講,輸出轉(zhuǎn)速為兩個輸入轉(zhuǎn)速之和,該機(jī)構(gòu)稱為加法機(jī)構(gòu)。三、幾種常用的行星齒輪傳動簡介(略)(一)漸開線少齒差行星齒輪傳動1構(gòu)造和傳動比行星輪1、內(nèi)齒輪2、系桿H、等角速比機(jī)構(gòu) (雙萬向聯(lián)軸

34、器)、 輸出軸V齒數(shù)相差很少(一般為14)少齒差,一個中心輪2圖867上式表明:當(dāng)z2-z1很小時,iHV很大(z2-z1=1,iHV=-z1)1)雙萬向聯(lián)軸器,2)孔銷式輸出機(jī)構(gòu) 輸出機(jī)構(gòu)類型:輸出機(jī)構(gòu)作用:保證輸出軸隨著行星輪同步同向轉(zhuǎn)動。2)少齒差行星齒輪傳動優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn):i大(imax = 135) 結(jié)構(gòu)簡單,輕 加工維修方便缺點(diǎn): 同時嚙合齒數(shù)少,受力差 有非嚙合區(qū)齒廓重迭干涉現(xiàn)象,正變位(嚙合 角5456),軸承載荷比諧波齒輪多一等角速比機(jī)構(gòu)。應(yīng)用:食品工業(yè),輕化工業(yè),起重運(yùn)輸, 儀器制造(二)擺線針輪傳動1構(gòu)造和傳動比行星輪1,內(nèi)齒輪2,系桿H及孔銷式輸出機(jī)構(gòu) 構(gòu)造:圖86

35、9擺線輪(外),針輪(內(nèi)) 擺線齒廓的形成:圖870 圖870 齒廓的曲線半徑,輪齒強(qiáng)度,改善孔銷式輸出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件。 傳動比: iHV=-z1(兩輪齒數(shù)差為一) 2優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn): i大(6119) 結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕 (0.90.95) 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),過載能力大 工作可靠壽命長缺點(diǎn): 加工工藝復(fù)雜,精度要求高應(yīng)用:減速器,軍工,礦山,冶金,化工,造船(三)諧波齒輪傳動1構(gòu)造和傳動比組成:剛輪,柔輪,波發(fā)生器圖871剛輪內(nèi)齒輪,柔輪易變形的薄壁圓筒外齒輪 ,二者齒距相同,齒數(shù)柔輪少幾個。 工作原理:H主動件,薄壁滾動軸承凸輪式波發(fā)生器 R從動件,柔輪,G剛輪,固定,波發(fā)生 器裝入柔輪,

36、柔輪變?yōu)闄E圓形長端與剛 輪嚙合,短端與剛輪脫開嚙合波發(fā)生器 連續(xù)轉(zhuǎn)動柔輪的變形部位隨之變動,輪齒 依次進(jìn)入嚙合當(dāng)柔輪ZR剛輪ZG時,則柔輪 的回轉(zhuǎn)方向與波發(fā)生器的回轉(zhuǎn)方向相反。 錯齒運(yùn)動柔輪產(chǎn)生的彈性變形波在圓周方向展開圖簡諧波形波發(fā)生器,剛輪,柔輪三者必一個為固定件,一個為主動件,一個為從動件 圖871傳動比: (剛固,波主,柔從) (柔固,波主,剛從) 2優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn):iHR=50320大 同時嚙合齒數(shù)多,承載高 運(yùn)動精度高,傳動平穩(wěn) 零件少,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊 磨損 波發(fā)生器機(jī)械式,液壓,氣動,電磁 缺點(diǎn): 柔輪工藝復(fù)雜,易疲勞破壞 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良時,發(fā)熱大 應(yīng)用: 空間技術(shù),能源,機(jī)器

37、人,雷達(dá)通信,機(jī)床,儀器儀表,汽車,武器造船,起重運(yùn)輸,醫(yī)療器械。 第十四節(jié) 齒輪傳動精度一、齒輪傳動的使用要求 1傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性 要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi),齒輪的最大轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。2傳動的平穩(wěn)性 限制齒輪轉(zhuǎn)一齒過程中出現(xiàn)的瞬時傳動比的變化 3載荷分布的均勻性要求齒輪嚙合時齒面接觸良好(沿齒高和齒寬方向) 4齒側(cè)間隙 要求齒輪嚙合時,非工作表面應(yīng)留有一定的間隙jn 以上四個方面,因齒輪的工作條件不同,可有所側(cè)重:1測量儀器的讀數(shù)齒輪,機(jī)床的分度齒輪,自動控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)構(gòu)中的齒輪要求:1)傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性, 2)齒側(cè)間隙較小,避免空回。 2機(jī)床、汽車變速箱中的齒輪 要求:1)傳動工作的

38、平穩(wěn)性 2) 載荷分布的均勻性 3)齒側(cè)應(yīng)留有一定的側(cè)隙3高速重載工作下的齒輪汽輪機(jī)減速器要求:1)傳動平穩(wěn)性 2)載荷分布的均勻性 4、低速重載下工作的齒輪起重機(jī)構(gòu),礦山機(jī)械要求:嚙合的齒面應(yīng)有最大的接觸面積 齒側(cè)間隙一般要求較大。二、齒輪及其傳動的誤差來源和精度指標(biāo) (一)齒輪及其傳動的誤差來源 理想漸開線齒輪齒形,齒距,齒向,中心距,軸線的平行度 范成法滾切齒輪加工的工藝誤差因素: 輪坯安裝偏心e1分度蝸輪e2蝸桿的幾何偏心e3滾刀的幾何偏心e4齒廓徑向誤差由于刀具與毛坯間的徑向誤差引起,如 e1,切齒時刀具與齒坯的徑向變動 齒廓切向誤差由于滾切運(yùn)動的不協(xié)調(diào)或分度不正確使 齒廓沿分度圓切

39、向速度方向上的誤差。引起的齒廓誤差類型:齒廓軸向誤差由于刀具沿齒坯軸向走刀產(chǎn)生的誤差圖b輪坯安裝偏心e1產(chǎn)生的齒輪誤差t1 圖c分度蝸輪e2產(chǎn)生的t2 長周期誤差,影響傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性和運(yùn)動平穩(wěn)性 圖d由分度蝸桿的幾何偏心e3引起的誤差t3 圖e由滾刀的幾何偏心e4引起的t4短周期誤差,影響齒輪傳動的平穩(wěn)性 圖f以上四種偏心綜合作用所形成的 建立漸開線圓柱齒輪公差標(biāo)準(zhǔn)(二)齒輪精度的評定指標(biāo)漸開線圓柱齒輪精度 GB10095-88 國標(biāo)平行軸漸開線圓柱齒輪ISO精度制 ISO19281975 國際標(biāo)準(zhǔn)齒輪精度規(guī)范分為第公差組運(yùn)動精度規(guī)范第公差組傳動平穩(wěn)性精度規(guī)范第公差組接觸精度規(guī)范(影響 載荷

40、分布均勻性)側(cè)隙規(guī)范按GB10095-88 齒輪精度等級分: 1 12高低其中:12 35 68 912現(xiàn)加工困難未來發(fā)展 高精度 中精度 低精度 精度等級選取參照表8-22,第公差組精度等級其選定通常以齒輪圓周速度為依據(jù),表8-23 三個公差組可選用相同的精度等級,也可選用不同的精度等級,但一般不超過兩個等級。各精度規(guī)范的評定指標(biāo)見表8-211精度等級及選擇 2齒輪精度檢驗(yàn)組的選定誤差項(xiàng)目很多,每項(xiàng)誤差與一定的測量方法相聯(lián)系,有些誤差類似又有區(qū)別,評定精度可有多種方案檢驗(yàn)組每一個檢驗(yàn)組都可評定精度,其效果將是等效的。選檢驗(yàn)組應(yīng)考慮因素:被測齒輪的精度等級和用途齒輪檢驗(yàn)是驗(yàn)收檢驗(yàn)還是工藝檢驗(yàn)齒

41、輪的生產(chǎn)批量和切齒工藝 齒輪的規(guī)格和尺寸的大小選簡便,可靠的方法,用的儀器、工具盡可能少。3側(cè)隙側(cè)隙保證: 通過選擇適當(dāng)?shù)闹行木嗥?,齒厚極限偏差或公法線平均長度偏差14種齒厚極限偏差類型:C、D、ES ,表8-25 齒厚極限偏差的選擇:根據(jù)對側(cè)隙的要求,從圖8-76選擇兩種代號,分別為齒厚上偏差和下偏差。例:F L齒厚極限偏差組合 或根據(jù)傳動的要求 選取最小側(cè)隙jnmin(表8-26) 計(jì)算應(yīng)選取的齒厚(或公法線平均長度)極限偏差的數(shù)值(表8-27) 圓整,確定代號(圖8-76)4圖樣標(biāo)注1) 7 F L GB10095-887第、公差組的精度等級(相同)F齒厚上偏差L齒厚下偏差2)7-6-

42、6 G M 10095-88 7第組公差組的精度等級6第組公差組的精度等級6第組公差組的精度等級G齒厚上偏差M齒厚下偏差三、轉(zhuǎn)角誤差的估算影響齒輪運(yùn)動準(zhǔn)確性因素: 1)齒輪本身的誤差 2)傳動鏈中其它零、部件的加工誤差 3)裝配誤差(一)齒輪本身的誤差d 齒輪的分度圓直徑Fi切向綜合誤差的公差 (二)齒輪與軸的聯(lián)接所產(chǎn)生的偏心e 被測齒輪與測量齒輪單面嚙合檢驗(yàn)時,被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi),齒輪分度圓上實(shí)際圓周位移與理論位移的最大差值。(三)軸承誤差滾動軸承的徑向偏擺ED轉(zhuǎn)動座圈的徑向偏擺 對于一個齒輪而言,轉(zhuǎn)角誤差總值 考慮各項(xiàng)誤差出現(xiàn)具有隨機(jī)性, 對于齒輪傳動鏈, 輸出軸3上的轉(zhuǎn)角誤差總值考慮各項(xiàng)誤差

43、出現(xiàn)的隨機(jī)性對于減速鏈傳動,對從動軸傳動精度影響最大的是最后一個齒輪的制造精度,增大最后一級(幾級)的i 對減小有利。四、提高齒輪傳動精度的方法 1)不同類型的齒輪所能達(dá)到的精度是不同的 圓柱齒輪精度最高蝸桿蝸輪次之錐齒輪精度最低 2)適當(dāng)提高齒輪的制造精度,特別是關(guān)鍵部位的齒輪(減速鏈最末一對),對提高整個傳動鏈的傳動精度有利。3)合理布置傳動鏈和正確分配傳動比(傳動比前小后大),可提高齒輪傳動精度。 見下例圖878第一方案不好 第二方案好。示數(shù)盤置于從動軸上,從手輪到最末一級從動輪之間便成了不影響精度的區(qū)域。第十五節(jié) 齒輪傳動的空回一、空回和產(chǎn)生空回的因素空 回 當(dāng)主動輪反向轉(zhuǎn)動時從動輪滯

44、后的情況 空回誤差角從動輪滯后的轉(zhuǎn)角 控制側(cè)隙應(yīng)在一定范圍產(chǎn)生空回的主要因素中心距,齒厚偏差,基圓偏心,齒形誤差,齒輪在軸上的偏心,滾動軸承轉(zhuǎn)動座圈的徑向偏擺,固定座圈與殼體的配合間隙。二、空回誤差的估算(一)齒輪本身的誤差1中心距增大 a可取中心距極限偏差的上限+fa2原始齒廓位移 3基圓偏心,齒形誤差Esi齒厚極限偏差的下限Fi“徑向綜合誤差 中心距的增大量(二)齒輪與軸的配合間隙齒輪的偏心產(chǎn)生側(cè)隙,一對齒輪偏心量分別為e1和e2最大側(cè)隙 (三)軸承的誤差1)滾動軸承的徑向跳動ED(引起齒輪中心偏移)ED固定座圈的徑向跳動ED”轉(zhuǎn)動座圈的徑向跳動產(chǎn)生的側(cè)隙: 2)滾動軸承與殼體的配合間隙一

45、對齒輪總側(cè)隙:考慮各項(xiàng)誤差的隨機(jī)性 一對嚙合齒輪,由于側(cè)隙引起從動輪的滯后角(空 回誤差角)d2從動輪的分度圓直徑 兩級傳動鏈第二級齒輪空回誤差角 可看出:最后一級空回誤差影響很大,提高最后一級精度對減小空回誤差有利,各級傳動比應(yīng)先小后大 三、消除或減小空回的方法精密齒輪鏈或小功率隨動系統(tǒng)中對空回要求很嚴(yán)格減小空回從結(jié)構(gòu)方面采用措施(即用一般精度的齒輪而達(dá)到高質(zhì)量的傳動要求) (一)利用彈簧力(二)固定雙片齒輪(三)利用接觸游絲百分表利用接觸游絲所產(chǎn)生的反力矩,迫使各級齒輪傳動時總在固定面嚙合。游絲應(yīng)安在傳動鏈的最后一環(huán)缺點(diǎn):轉(zhuǎn)數(shù)受限制,優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單可靠在小型儀表齒輪傳動鏈中得到廣泛應(yīng)用圖8

46、82五)蝸桿傳動側(cè)隙的消除可采用剖分蝸輪 圖883(四)調(diào)整中心距法第十六節(jié) 齒輪傳動鏈的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一般步驟: 1)正確選擇傳動型式。2)決定傳動級數(shù),并分配各級傳動比。 3)確定各級齒輪的齒數(shù)和模數(shù);計(jì)算齒輪的幾何尺寸 4)進(jìn)行誤差的分析和估算(精密齒輪傳動鏈)5)傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、齒輪傳動型式的選擇考慮因素:1)結(jié)構(gòu)條件對齒輪傳動的要求(軸向,空間位置)2)對齒輪傳動的精度要求3)齒輪傳動的工作速度及傳動平穩(wěn)性和無噪聲的要求4)齒輪傳動的工藝性因素5)考慮傳動效率和潤滑條件力矩不大速度低精度不高簡化嚙合二、傳動比的分配已知總傳動比確定傳動級數(shù),分配各級傳動比合理分配: 傳動級數(shù) 結(jié)構(gòu)簡化,傳動效率,精度 各級傳動比,結(jié)構(gòu)不緊湊,從動輪直徑,轉(zhuǎn)動慣量起動慢(而小功率隨動系統(tǒng)要求起動快 ) 傳動級數(shù)傳動鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜,誤差傳動比分配原則:(一)前小后大 靠近原動機(jī)的幾級齒輪傳動比取較小值,靠近負(fù)載軸的幾級齒輪傳動比取較大值 比較以下兩種傳動比分配方案:iAB=2 iCD=3,各對齒輪轉(zhuǎn)角誤差相等AB=CD 圖886方案a 方案b 從動軸的轉(zhuǎn)角

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