第9章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計

◆齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及其分類◆漸開線齒廓及其傳動特點◆漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸◆漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動本章教學(xué)內(nèi)容第九章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計◆斜齒圓柱齒輪傳動◆蝸桿傳動◆圓錐齒輪傳動◆漸開線直齒圓柱齒輪的變位修正

使學(xué)生對齒輪傳動的嚙合原理有所了解，并能熟練掌握齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法。本章教學(xué)目的

齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，可以用來傳遞空間任意兩軸間的運動和動力。傳動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、機(jī)械效率高、使壽命長、工作安全可靠。§9-1

齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類1.變傳動比傳動的齒輪機(jī)構(gòu)一、根據(jù)一對齒輪在嚙合過程中傳動比是否恒定可將齒輪機(jī)構(gòu)分為兩大類：

這種齒輪機(jī)構(gòu)一般是非圓形的，所以又稱為非圓齒輪機(jī)構(gòu)。2.定傳動比傳動齒輪機(jī)構(gòu)這種齒輪機(jī)構(gòu)中的齒輪都是圓形的，所以又稱為圓形齒輪機(jī)構(gòu)。二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型1.平面齒輪機(jī)構(gòu)

外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動二、圓形齒輪機(jī)構(gòu)的類型（續(xù)）齒輪齒條傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒輪傳動內(nèi)嚙合2.空間齒輪機(jī)構(gòu)

錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸桿傳動特種齒輪§9-2

齒輪的齒廓曲線一、共軛齒廓如果兩輪的轉(zhuǎn)動能實現(xiàn)預(yù)定的傳動比，則兩輪相互接觸傳動的一對齒廓稱為共軛齒廓。二、齒廓嚙合的基本要求uK2K1.n=0n

----兩齒廓接觸點的公法矢nK2K1----兩齒廓接觸點間的相對速度齒廓嚙合的基本方程式三、齒廓嚙合的基本定律1.嚙合節(jié)點（節(jié)點）指過兩齒廓接觸點所作的齒廓公法線nn與兩輪連心線O1O2的交點.四、相關(guān)基本概念即兩齒輪的相對瞬心P2.定傳動比條件要使兩齒輪作定傳動比傳動，則其齒廓曲線必須滿足:

不論兩齒廓在何位置接觸，過接觸點所作的齒廓公法線必須與兩齒輪的連心線相交于一固定點P。3.節(jié)圓以O(shè)1、O2為圓心,以O(shè)1P、O2P為半徑的圓。兩齒輪的嚙合傳動相當(dāng)于兩節(jié)圓作無滑動的純滾動。在P點處兩輪的線速度相等，即：齒輪的相對瞬心線4.節(jié)線指實現(xiàn)變傳動比傳動的兩齒輪的相對瞬心線，為某種非圓曲線?！?-3漸開線齒廓的嚙合特點一、漸開線及其性質(zhì)當(dāng)一直線BK沿半徑為rb的圓作純滾動時，該直線上任一點K的軌跡就是該圓的漸開線。2.漸開線的性質(zhì)1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的圓弧長度，即：1.漸開線的形成：AB=BK2）漸開線上任意點的法線必切于基圓。3）漸開線距基圓越遠(yuǎn)的部分，曲率半徑愈大，反之亦然。4）漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓半徑愈大，漸開線越平緩。6）基圓內(nèi)無漸開線。5）同一基圓上任意兩條漸開線（同向的還是反向的）各點之間的距離相等。二、漸開線方程2.漸開線函數(shù)由漸開線性質(zhì)，有：rb(ak

+

qk

)=AB=BK=rb

tg

ak

qk=tg

ak

-ak

qk

就是壓力角ak的漸開線函數(shù)，用invak來表示。AB=BK

指K點所受正壓力的方向(漸開線法線方向)與K點速度方向線之間所夾的銳角。1.壓力角ak3.漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程rk=rb/cos

ak

qk

=invak=

tg

ak

-ak4.漸開線的直角坐標(biāo)方程三、漸開線齒廓傳動的特點1.傳動比恒定不變N1N2必同時與兩輪的基圓相切，且為其內(nèi)公切線。過K作兩齒廓的公法線N1N2N1N2與O1O2的交點P為一定點。漸開線性質(zhì)

漸開線齒輪在傳動過程中，嚙合線和嚙合角始終不變。2.漸開線齒輪傳動的嚙合線和嚙合角嚙合線：是指兩齒輪嚙合點的軌跡。理論嚙合線極限嚙合點：N1

、N2

嚙合角：嚙合線和兩齒輪節(jié)圓的內(nèi)公切線之間的夾角，在數(shù)值上恒等于節(jié)圓壓力角，用a’表示。

漸開線齒輪傳力性能好。∽3.中心距變動不影響傳動比

漸開線齒輪的傳動比取決于兩輪基圓半徑的比

傳動的可分性指漸開線齒輪傳動中心距變化不影響其傳動比的特性齒頂圓da、ra齒根圓df、rf齒厚si齒槽寬ei齒距pipi＝ei＋si一、外齒輪§9-4

漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪機(jī)構(gòu)的名稱和基本參數(shù)1.各部分名稱和符號齒頂高h(yuǎn)a齒全高h(yuǎn)齒寬B分度圓d齒根高h(yuǎn)fp=s+eh=

ha+hf一、外齒輪（續(xù)）es

◆

d=mz，p=pm◆齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，尺寸越大。一、外齒輪（續(xù)）2.基本參數(shù)1）齒數(shù)z：指齒輪整個圓周上輪齒的總數(shù)。2）模數(shù)m為了便于計算、制造和檢驗，而人為地把p/p的比值規(guī)定為一個有理數(shù)列，稱為模數(shù)，單位為mm.pd=zp分度圓壓力角（齒形角）基圓上的壓力角等于0任意圓壓力角一、外齒輪（續(xù)）3）分度圓壓力角分度圓大小相同的齒輪，其齒廓漸開線的形狀隨壓力角不同而不同。壓力角已經(jīng)規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值：=200(或150)分度圓是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓。任一齒輪都有一分度圓，且只有一個分度圓。1）分度圓的定義一、外齒輪（續(xù)）3.其他參數(shù)和概念2）法節(jié)指在齒輪相鄰兩齒同側(cè)齒廓間沿法線所量得的距離，用pn表示。pn=pb=

pcosa這兩個系數(shù)在我國已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。ha

*

=1,c*=0.25標(biāo)準(zhǔn)齒輪指齒輪的基本參數(shù)

m和以及參數(shù)ha*

,c*均為標(biāo)準(zhǔn)值,且e=s=p/2的齒輪.一、外齒輪（續(xù)）3）齒頂高系數(shù)ha*和頂隙系數(shù)c*4）標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義4.齒輪各部分尺寸的計算公式分度圓直徑： d=m*z齒頂高： ha=mha*;

齒根高： hf=(ha*+c*)m; 齒全高： h=ha+hf=(2ha*+c*)m齒頂圓直徑 da=d+2ha=(2+z)m 齒根圓直徑 df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 基圓直徑 db=dcosa

周節(jié) p=

pm

基(法)節(jié) pb=pcosa一、外齒輪（續(xù)）分度圓齒厚節(jié)圓直徑(當(dāng)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距a時)

傳動比標(biāo)準(zhǔn)中心距頂隙

c=c*m分度圓齒槽寬一、外齒輪（續(xù)）齒數(shù)為無窮多的齒輪的一部分就是齒條二、齒條1.特點齒條齒廓上各點的壓力角都相同，其大小等于齒廓的傾斜角（齒形角）。與齒頂平行的各直線上的齒距都相同。中線2.齒條的基本尺寸齒頂高：ha=ha

*m

齒根高：hf=(ha

*+c*)m齒厚：齒槽寬：三、內(nèi)齒輪1.內(nèi)齒輪和外齒輪的區(qū)別1）內(nèi)齒輪的齒廓則是內(nèi)凹的。其齒厚和齒槽寬分別對應(yīng)外齒輪的齒槽寬和齒厚。2）內(nèi)齒輪的分度圓大于齒頂圓，而齒根圓又大于分度圓。內(nèi)齒輪的齒頂圓必須大于基圓。注意內(nèi)齒輪的齒頂圓直徑內(nèi)齒輪的齒根圓直徑三、內(nèi)齒輪（續(xù)）2.內(nèi)齒輪的基本尺寸一、一對漸開線齒輪正確嚙合的條件一對齒輪正確嚙合時,它們的法節(jié)必須相等。即：漸開線齒輪正確嚙合的條件是：兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。§9-5

漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動pb1=p1cosa1pb2=p2cosa2m1=m2,a1=a2pb1=pb2m1cosa1=m2cosa2二、齒輪傳動的中心距及嚙合角保證兩輪的齒側(cè)間隙為零。保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值。1.外嚙合傳動

放大指頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值時，兩輪的中心距。其大小為：確定中心距時應(yīng)滿足:1）標(biāo)準(zhǔn)中心距2）標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝的特點（1）兩輪的節(jié)圓分別與各自的分度圓重合。（2）無齒側(cè)間隙的要求能得到滿足。二、齒輪傳動的中心距及嚙合角（續(xù)）r1’=r1,r2’=r2,a’=as1=e1

=s2

=e2

=pm/2=s’

=e’3）齒輪傳動的嚙合角嚙合角等于節(jié)圓壓力角。標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時，嚙合角等于分度圓壓力角。二、齒輪傳動的中心距及嚙合角（續(xù)）4）非標(biāo)準(zhǔn)安裝時指兩輪傳動時其節(jié)點P的速度方向與嚙合線N1N2之間所夾的銳角。節(jié)圓與分度圓就不再重合兩輪中心距與嚙合角的關(guān)系：r1’r1,r2’

r2,a’

a2.齒輪與齒條嚙合傳動1）標(biāo)準(zhǔn)安裝時齒輪的分度圓與齒條的分度線相切齒輪的節(jié)圓與分度圓重合，齒條的節(jié)線與分度線重合。傳動嚙合角等于齒輪的分度圓壓力角，也等于齒條的齒形角齒輪的節(jié)圓的大小不變，且恒與分度圓重合；2）非標(biāo)準(zhǔn)安裝時嚙合角不變，恒等于齒輪的分度圓壓力角。嚙合線的位置不變；節(jié)點的位置也不變；齒條中線與節(jié)線不重合，平移了一段距離；3）結(jié)論：齒輪與齒條嚙合時，不論是否標(biāo)準(zhǔn)安裝，1）其嚙合角恒等于齒輪分度圓的壓力角

2）齒輪的節(jié)圓恒與其分度圓重合。3）非標(biāo)準(zhǔn)安裝時，齒條的節(jié)線與其分度線將不再重合，其間將有一段距離。3.內(nèi)嚙合傳動1）標(biāo)準(zhǔn)安裝時兩齒輪的分度圓分別與各自的節(jié)圓重合嚙合角等于分度圓壓力角頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值滿足無側(cè)隙嚙合的要求？？標(biāo)準(zhǔn)中心距a等于多少？2）非標(biāo)準(zhǔn)安裝時兩輪的節(jié)圓不再與各自的分度圓重合傳動的嚙合角不再等于分度圓壓力角，

且有：三、一對輪齒嚙合的過程2.理論嚙合線段：3.實際工作段：1.實際嚙合線段：上嚙合點實際走過的軌跡嚙合線實際上參加接觸的齒廓。

B1B2≥pb

四、漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件1.漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件指B1B2與pb的比值，用來表示。2.重合度的概念

使用場合一般機(jī)械制造業(yè)汽車拖拉機(jī)金屬切削機(jī)床[ea]1.41.1---1.21.33.重合度的計算1）外嚙合傳動2）齒輪與齒條嚙合傳動PB1不變，PB2=ha*m/sinaaa1=arccosrb1/ra13)重合度的極大值4）內(nèi)嚙合傳動當(dāng)εa＝1：在齒輪傳動的過程中，始終有一對輪齒參加嚙合；當(dāng)εa＝2：在齒輪傳動的過程中，始終有兩對齒嚙合；當(dāng)εa＝1.65：在齒輪傳動的過程中，有兩個0.65pb的長度上，有兩對輪齒同時嚙合，在0.35pb的長度上，則只有一對輪齒嚙合。圖3.重合度的物理意義1.仿形法一、齒廓切制的基本原理§9-6漸開線齒輪的變位修正1）刀具:指狀銑刀常用于加工大模數(shù)m>20mm的齒輪和人字齒輪。盤形銑刀和指狀銑刀2）仿形法的缺點:分度的誤差會影響齒形的精度；加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低，不宜用于大量生產(chǎn)。銑刀的號數(shù)有限，造成加工出的齒輪齒形有誤差；（2）齒條型刀具(如齒條插刀和齒輪滾刀等)。1.范成法(包絡(luò)法或展成法)1）刀具:（1）齒輪刀具(如齒輪插刀)（3）齒輪滾刀2）用齒輪插刀加工齒輪時，刀具與輪坯之間的相對運動（1）范成運動（2）切削運動（3）進(jìn)給運動（4）讓刀運動3）范成法的優(yōu)點（1）同一刀具可以加工模數(shù)和壓力角相同的齒不同數(shù)的齒輪（2）生產(chǎn)效率較高。1）齒條型刀具的齒頂較基準(zhǔn)齒條高出c*

m一段，以保證切制出頂隙c。2)上述刀刃部分加工出來的不是漸開線。3)刀具齒根部分的圓弧是為了保證刀具與輪坯外圓之間的頂隙c*

m

。1.標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具二、用標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪1）刀具的分度線剛好與輪坯分度圓相切2）齒頂高h(yuǎn)a=ha*m;齒根高h(yuǎn)f

=(ha*+c*)m;e=s=p/2

1.根切現(xiàn)象及其后果根切：用范成法加工齒輪時，刀具的頂部切入了輪齒的根部，將齒根的漸開線齒廓切去一部分的現(xiàn)象。根切的后果降低齒輪傳動的重合度。三、漸開線齒廓的根切降低輪齒的抗彎強(qiáng)度；2.產(chǎn)生根切的原因用范成法切齒時，刀具的齒頂線超過了嚙合線與輪坯基圓的切點N1。設(shè)法改變N1點的位置

N1點的位置與被切齒輪的基圓半徑rb的大小有關(guān)，rb愈小，則點N1愈接近于節(jié)點P,也就是說產(chǎn)生根切的可能性愈大。N1點的位置與哪些參數(shù)有關(guān)？如何改變？問題1三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）使刀具的齒頂線不超過嚙合線與輪坯基圓的切點N1，即使：3.根切問題的解決思路是否產(chǎn)生根切，取決于被切齒輪的齒數(shù)z基圓半徑rb的大小與哪些參數(shù)有關(guān)？如何改變？問題2為了不發(fā)生根切，齒數(shù)z不得少于某一最少限度。三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）

z愈少就愈容易發(fā)生根切。最少齒數(shù)20201515ha*10.810.8zmin171430244.漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切時的最少齒數(shù)三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）

5.避免發(fā)生根切現(xiàn)象的方法1）減小齒頂高系數(shù)ha*ha*

Zmin

ha*傳動的平穩(wěn)性和連續(xù)性

三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）為了制造齒數(shù)z<zmin，而又不發(fā)生根切的齒輪，可以采用以下幾種方法：不能用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制而要用非標(biāo)準(zhǔn)刀具來切制。

2）加大刀具壓力角a

：加大刀具壓力角可以減少zmina

rb

傳遞同樣的轉(zhuǎn)矩時，齒廓間的正壓力軸承中的壓力

功率損耗

采用非標(biāo)準(zhǔn)刀具切制。三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）a

zmin

可使用標(biāo)準(zhǔn)刀具切制。變位修正法：通過改變刀具與輪坯的相對位置來切制齒輪的方法。三、漸開線齒廓的根切（續(xù)）3）變位修正變位齒輪：采用變位修正法切制的齒輪。變位后的齒輪齒厚、齒頂高和齒根高等都發(fā)生了變化。1.變位修正問題的提出

1）一般不能采用齒數(shù)z<zmin的齒輪；

2）不適用于中心距的場合；

3）一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互嚙合時，小齒輪齒廓漸開線的曲率半徑和齒根厚度較小，嚙合次數(shù)較多，強(qiáng)度較低。四、變位齒輪概述是針對標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的如下一些不足之處提出。徑向變位系數(shù)x（變位系數(shù)）2.加工變位齒輪時刀具的變位徑向變位量xm：切制變位齒輪時，刀具由切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪的位置沿徑向從輪坯中心向外移開或向內(nèi)移入的距離。負(fù)變位(x<0)：指加工齒輪時，刀具移近輪坯中心。負(fù)變位齒輪四、變位齒輪概述（續(xù)）正變位(x>0)：指加工齒輪時，刀具由輪坯中心移遠(yuǎn)。正變位齒輪3.最小變位系數(shù)xmin

四、變位齒輪概述（續(xù)）N1Q=ha*m-xmN1Q=PN1sina=rsin2a=(mzsin2a)/2zmin

=

2h*a/

sin2a4.變位齒輪時幾何尺寸正變位齒輪、負(fù)變位齒輪和標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比較它們分度圓及基圓尺寸相同它們的齒厚和齒槽寬不同它們的齒頂高和齒根高不同四、變位齒輪概述（續(xù)）1）齒厚和齒槽寬2）齒頂高和齒根高齒頂高：齒頂圓半徑：齒根高：四、變位齒輪概述（續(xù)）4.任意圓上的齒厚si注：在計算齒頂圓、節(jié)圓和基圓的齒厚時，只要把式中的ri及ai分別換成ra及aa、r’及a’

、rb及ab即可。四、變位齒輪概述（續(xù)）標(biāo)準(zhǔn)齒輪：s=pm/2變位齒輪：s=pm/2+2xtana1.無側(cè)隙嚙合方程式一對齒輪作無側(cè)隙嚙合，必須滿足：五、變位齒輪的嚙合傳動無側(cè)隙嚙合方程式：

(x1+x2)

a’

a

兩輪的節(jié)圓與分度圓不重合，分離或者相交。

a’

a2.分度圓分離系數(shù)y兩齒輪分度圓的分離量ym：兩輪作無側(cè)隙嚙合時的中心距a’與標(biāo)準(zhǔn)中心距a之差。分度圓分離系數(shù)y

（中心距變動系數(shù)）五、變位齒輪的嚙合傳動（續(xù)）3.齒輪的齒頂高變動系數(shù)s1）當(dāng)兩輪作無側(cè)隙嚙合時,其中心距應(yīng)等于2）為了保證兩輪之間具有標(biāo)準(zhǔn)的頂隙,3）既要滿足無側(cè)隙嚙合,又要保證標(biāo)準(zhǔn)頂隙時，應(yīng)使實際存在的問題：(x1+x2)>y五、變位齒輪的嚙合傳動（續(xù)）齒頂?shù)南鳒p量sm齒頂高h(yuǎn)a：五、變位齒輪的嚙合傳動（續(xù)）解決辦法：將兩輪按無側(cè)隙的中心距a’安裝，同時將兩輪的齒頂削減一些，以滿足標(biāo)準(zhǔn)頂隙的要求。齒頂高變動系數(shù)s4.變位齒輪的傳動類型1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動（1）（2）當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪作無側(cè)隙嚙合傳動時，

a’=a=r1+r2，’=，五、變位齒輪的嚙合傳動（續(xù)）（1）從強(qiáng)度觀點出發(fā)，應(yīng)對小齒輪應(yīng)采用正變位，對大齒輪采用負(fù)變位，并保證大、小齒輪都不發(fā)生根切。當(dāng)采用等移距變位時，兩輪齒數(shù)之和必須大于或至少等于最少齒數(shù)的兩倍。2）等移距變位齒輪傳動(又稱高度變位傳動）五、變位齒輪的嚙合傳動（續(xù)）（2）x1+x2=0

a’=a,’=，y=0，=0（3)等移距變位齒輪傳動的優(yōu)缺點：優(yōu)點：①可以減少尺寸。②可以改善齒輪的磨損情況。③可以相對地提高兩輪的承載能力。缺點：①必須成對設(shè)計、制造和使用，互換性差。②重合度略有減少。3）不等移距變位齒輪傳動(又稱角度變位齒輪傳動)（1）正傳動（x1+x2>0

）齒數(shù)條件：x1+x2>0（z1+z2）可以小于2zminx1+x2>0

’>，y>0，>0①必須成對設(shè)計、制造和使用，互換性差。優(yōu)點：①可以減少尺寸。②可以改善齒輪的磨損情況。③彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度都相對地有所提高。④適當(dāng)?shù)剡x擇變位系數(shù)可以湊配給定的中心距。缺點：②重合度減少較多。x1+x2<0

（z1+z2）必須大于2zmin①必須成對設(shè)計、制造和使用，互換性差。①適當(dāng)?shù)剡x擇變位系數(shù)可以湊配給定的中心距。

②重合度略有增加。②兩輪齒根的最大滑動系數(shù)增大，輪齒的磨損加?、蹚澢鷱?qiáng)度和接觸強(qiáng)度都有所降低。（2）負(fù)傳動（x1+x2<0

）齒數(shù)條件：x1+x2<0

’<，y<0，>0優(yōu)點：缺點：小結(jié)：比較上述的各類傳動，正傳動的優(yōu)點較多，傳動質(zhì)量較高，在一般情況下應(yīng)采用正傳動。負(fù)傳動的缺點較多，一般只是在湊配中心距或在其他不得已的情況下才采用。正、負(fù)變位和正、負(fù)傳動有何區(qū)別？標(biāo)準(zhǔn)齒輪和零變位齒輪有何區(qū)別？問題？當(dāng)給定原始數(shù)據(jù)為z1、z2、m、a及ha*時，其設(shè)計的步驟為：選定傳動類型，若z1+z2<zmin，則必須采用正傳動，否則可考慮選用其他類型的傳動；選定兩輪的變位系數(shù)；計算兩輪的幾何尺寸；檢驗重合度及輪齒的強(qiáng)度。5.變位齒輪傳動的設(shè)計步驟1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(2)當(dāng)給定原始數(shù)據(jù)為z1、z2、m、a、a及ha*時，其設(shè)計步驟為：計算嚙合角選定兩輪的變位系數(shù)

計算幾何尺寸確定兩輪的齒數(shù);其余步驟同(2)。(3)當(dāng)給定原始數(shù)據(jù)為i=z2/

z1、m、a’

及ha*時，其設(shè)計步驟為：§9-7斜齒圓柱齒輪傳動一、概述1.一對直齒輪相嚙合時,其輪齒沿整個齒寬同時進(jìn)入接觸或同時分離。不適用于高速重載的傳動。2.直齒輪傳動的重合度小。容易引起沖擊、振動和噪音。每對輪齒的負(fù)荷大；傳動不夠平穩(wěn)；二、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點1.斜齒輪齒廓曲面的形成1）斜齒輪的齒廓曲面：當(dāng)發(fā)生面繞基圓柱作純滾動時，發(fā)生面上與齒輪的軸線成一交角bb的直線K-K上各點軌跡的集合。斜齒輪的端面齒廓為精確的漸開線。2）直線KK所形成的曲面為一漸開螺旋面。斜齒輪分度圓柱上的螺旋角（斜齒輪的螺旋角）：螺旋角有正、負(fù)之分指斜齒輪的齒廓曲面與分度圓柱面相交的螺旋線的切線與齒輪軸線之間所夾的銳角，用b表示。2.嚙合特點齒面上的接觸線為一斜直線重合度；兩輪輪齒逐漸進(jìn)入嚙合沖擊、振動，傳動的平穩(wěn)性。斜齒輪傳動適合高速傳動斜齒輪的螺旋角b，表示斜齒輪輪齒的傾斜程度?；鶊A柱上的螺旋角:三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算斜齒輪法面上的參數(shù)(模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)等)為標(biāo)準(zhǔn)值，但在計算斜齒輪的幾何尺寸時卻需按端面的參數(shù)進(jìn)行計算。1.斜齒輪的螺旋角（l為導(dǎo)程）3.法面壓力角n和端面壓力角taa’c中2.齒距和模數(shù)4.斜齒輪傳動的幾何尺寸齒頂高：齒根高：—法面齒頂高系數(shù),其值與直齒輪的一樣,是標(biāo)準(zhǔn)值;—端面齒頂高系數(shù),—法面頂隙系數(shù),其值與直齒輪的值一樣,為標(biāo)準(zhǔn)值;—端面頂隙系數(shù),分度圓直徑：標(biāo)準(zhǔn)中心距：三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算(續(xù)）最少齒數(shù)：變位量：或：四、平行軸斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件斜齒輪傳動的實際嚙合區(qū)比直齒輪增大了斜齒輪的重合度五、斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度較直齒輪傳動增加了ebea---端面重合度---軸向/縱向重合度是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。六、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)1.當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒數(shù)的確定2.當(dāng)量齒數(shù)zv

：指當(dāng)量齒輪的齒數(shù)。齒輪銑刀的刀號需根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)來選取。斜齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：斜齒輪的最少齒數(shù)較直齒輪少七、斜齒輪傳動主要的優(yōu)缺點Fa隨著螺旋角的增大而增大。1.優(yōu)點：①嚙合性能好；②重合度大，承載能力高；③可獲得更為緊湊的機(jī)構(gòu)；2.缺點：運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生軸向推力Fa=Ft

tgbb=8～20解決辦法：采用人字齒輪：b=25～351）傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力。2）就單個齒輪來說，仍是斜齒圓柱齒輪。1.特點：2.幾何參數(shù)：指兩個齒輪交錯軸線之間的最短距離。1）中心距：八、交錯軸齒輪傳動2）交錯角：指兩交錯軸在兩分度圓柱公切面上的投影的夾角。兩個齒輪的螺旋角方向相同時：兩個齒輪的螺旋角方向相反時：=0時，為斜齒輪傳動。交錯軸斜齒圓柱齒輪的輪齒僅在法面內(nèi)嚙合。3.正確嚙合條件正確嚙合條件注意4.傳動比及回轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)方向可用圖解法求得：3）兩輪相嚙合的齒面間為點接觸，接觸應(yīng)力大，齒面易被壓潰，促使輪齒磨損加劇。5.交錯軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動的優(yōu)缺點1）可以通過改變螺旋角來調(diào)整中心距、改變傳動比或改變從動輪的轉(zhuǎn)向易于實現(xiàn)交錯角為任何值的兩交錯軸之間的傳動要求；2）輪齒之間相對滑動嚴(yán)重，輪齒易磨損，傳動效率較低。交錯軸斜齒輪傳動不適合于高速大功率傳動，通常僅用于儀表或載荷不大的輔助傳動中。§9-8蝸桿傳動一、蝸桿傳動的特點及應(yīng)用

蝸桿傳動用來傳遞空間交錯軸之間的運動和動力。蝸輪的螺旋角等于蝸桿的導(dǎo)程角具有螺旋機(jī)構(gòu)的某些特點，蝸輪相當(dāng)于螺母，蝸桿相當(dāng)于螺桿，有右旋、左旋及單頭、多頭之分，多用右旋蝸桿。蝸桿傳動是一種特殊的交錯軸斜齒輪機(jī)構(gòu)，其特殊之處在于：=

b1+b2=90oz1很少，一般z1=1～4

1）傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊；一、蝸輪蝸桿的特點（續(xù)）1.蝸桿傳動的特點：2）具有自鎖性；3）傳動平穩(wěn)，無噪聲。4）機(jī)械效率低；5）齒間相對滑動速度大，磨損較嚴(yán)重；6）蝸桿軸向力較大，軸承磨損大。優(yōu)點缺點2.蝸桿傳動的應(yīng)用：兩軸交錯、傳動比較大，傳遞功率不太大或間歇工作的場合。二、蝸桿傳動的類型阿基米德蝸桿普通圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)漸開線蝸桿圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)延伸漸開線蝸桿圓弧蝸桿機(jī)構(gòu)環(huán)面蝸桿機(jī)構(gòu)錐蝸桿機(jī)構(gòu)根據(jù)蝸桿形狀不同，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)可分為：漸開線蝸桿阿基米