任務(wù)2 齒輪傳動(dòng)

3.2.1任務(wù)概述任務(wù)內(nèi)容

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要、應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式。齒輪傳動(dòng)是通過齒輪間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，齒輪傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)變速和換向，如機(jī)床主軸、汽車后橋轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)調(diào)速等許多工程機(jī)械中的調(diào)速換向機(jī)構(gòu)均使用了齒輪傳動(dòng)。本任務(wù)通過齒輪結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，了解齒輪的加工方法、掌握齒輪傳動(dòng)的一般設(shè)計(jì)方法。

任務(wù)3.2齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)想一想：日常學(xué)習(xí)生活中哪里用到了齒輪傳動(dòng)呢？鐘表、機(jī)床、汽車、減速器等

和其它傳動(dòng)形式相比較，齒輪傳動(dòng)具有效率高、工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但齒輪傳動(dòng)的制造、安裝精度要求高，需用專用機(jī)床和刀具加工，制造成本高；精度低時(shí)，振動(dòng)和噪聲大，不適于軸間距離較大的傳動(dòng)。3.2.2相關(guān)知識(shí)

一、齒輪傳動(dòng)的類型與工作要求（一）齒輪傳動(dòng)的類型

（二）對(duì)齒輪傳動(dòng)的基本要求1.傳動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)2.承載能力強(qiáng)齒輪傳動(dòng)的類型按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分平行軸傳動(dòng)空間齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)直齒斜齒人字齒外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條兩軸交錯(cuò)錐齒輪直齒斜齒曲線齒蝸輪蝸桿交錯(cuò)軸斜齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪按齒廓曲線分漸開線齒輪圓弧齒輪擺線齒輪按工作條件分開式齒輪半開式閉式相交軸傳動(dòng)軟齒面齒輪傳動(dòng)：齒面硬度≤350HBS。硬齒面齒輪傳動(dòng)：齒面硬度>350HBS。按齒廓表面硬度分直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)(二軸平行)外嚙合傳動(dòng)二輪轉(zhuǎn)向相反外齒輪內(nèi)齒輪外齒輪齒條外齒輪內(nèi)嚙合傳動(dòng)二輪轉(zhuǎn)向相同齒輪齒條傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)外嚙合內(nèi)嚙合齒輪齒條人字齒輪傳動(dòng)外嚙合傳動(dòng)內(nèi)嚙合傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)空間齒輪機(jī)構(gòu)圓錐齒輪傳動(dòng)：二軸相交直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)曲齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）二軸交錯(cuò)蝸桿蝸輪傳動(dòng)二軸交錯(cuò)，通常交90o

二、漸開線直齒圓柱齒輪齒廓形成及參數(shù)―條直線在圓上作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn)的軌跡漸開線的形成BK－發(fā)生線，基圓－rb（一）漸開線的形成及其性質(zhì)rbtt發(fā)生線Bk基圓OArkak漸開線基圓漸開線的特性1.線—弧特性

: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)

漸開線上任意點(diǎn)的法線切于基圓,切于基圓的直線必為漸開線上一點(diǎn)的法線。B點(diǎn)為曲率中心，BK為曲率半徑。越接近基圓，曲率半徑越小，反之越大,漸開線起始點(diǎn)A處曲率半徑為0。2.法向特性4.曲率特性漸開線形狀取決于基圓，圓半徑越大，漸開線越平展（綜合曲率半徑越大）。5.基圓內(nèi)無(wú)漸開線。當(dāng)rb

→∞，變成直線。即直線也是漸開線。

漸開線上K點(diǎn)的法線與該點(diǎn)速度VK的方向線所夾之銳角ak稱為漸開線在K點(diǎn)的壓力角。3.壓力角特性BKBAO（二）漸開線直齒圓柱齒輪的各部分名稱、基本參數(shù)和幾何尺寸pnr齒頂圓——

da、ra齒根圓——

df、rf齒厚——sk輪齒左右兩側(cè)齒廓間的弧線長(zhǎng)齒槽寬——ek齒間的弧線長(zhǎng)齒距（周節(jié)）——pk=sk+ek

齒頂高h(yuǎn)a齒根高

hf齒全高

h=ha+hf齒寬——BhahfhrbOBprapb分度圓——人為規(guī)定的計(jì)算基準(zhǔn)圓表示符號(hào)：

d、r、s、e，p=s+e法向齒距（周節(jié)）——

pnseskek=pbrfpk1．漸開線直齒圓柱齒輪各部分名稱及代號(hào)2.漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)②模數(shù)——m

分度圓周長(zhǎng)：πd=zp,

d=zp/①齒數(shù)——z令

m=p/π,則d=mz，r=mz/2其中m只能取某些簡(jiǎn)單值，稱為模數(shù)m，單位為mm。③壓力角a：分度圓壓力角的簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)壓力角：

＝20o(人為規(guī)定)少數(shù)場(chǎng)合有14.5o、15o、22.5o、25oOhhfharrarb齒間(齒槽)齒數(shù)zrfespBpbpnN不同模數(shù)齒輪尺寸比較（放大）模數(shù)m

，是齒輪計(jì)算的基本參數(shù)，也為輪齒大小的標(biāo)志人為地規(guī)定一些特定模數(shù)值,稱標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)如:1、1.25、1.5、2、2.5、3、¨¨m愈大，輪齒愈厚，抗彎能力愈大它是輪齒抗彎能力的重要標(biāo)志

m=4z=16m=2z=16m=1z=163.標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)ha=ha*mhf=（ha*+c*）m齒頂高系數(shù)ha*頂隙系數(shù)c*正常齒：m1mm:ha*=1,c*=0.25

m<1mm:ha*=1,c*=0.35短齒：ha*=0.8，c*=0.3OhhfharrarbrfespBhahfc*md

標(biāo)準(zhǔn)齒輪：m,a,ha*，c*等于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,s=epnrfrhahfhrbOrapbNαse4.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算齒頂高：ha=ha*m齒根高：hf=(ha*+c*)m全齒高：h=ha+hf齒頂圓直徑：da=d+2haha*

——齒頂高系數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)值ha*＝1齒根圓直徑：df=d-2hf基圓直徑：db=dcosα法向齒距：pn=pbca*

——頂隙系數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)值c*=0.25分度圓直徑：d=mz=mzcosα=πdb/z=πmcosα=pcosα統(tǒng)一用pb表示=(2ha*+c*)m=(z+2ha*)m=(z-2ha*-2c*)m例題已知:一漸開線直齒圓柱齒輪，用卡尺測(cè)量出齒頂圓直徑da=208mm,齒根圓直徑df=172mm,數(shù)得齒數(shù)z=24。求：該齒輪的模數(shù)m,齒頂高系數(shù)