齒輪機構課件

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齒輪機構

(1)圓柱齒輪傳動－傳遞兩平行軸之間的運動和動力3.1概述一.分類(2)圓錐齒輪傳動－傳遞兩相交軸之間的運動和動力(3)蝸輪蝸桿和螺旋齒輪傳動－交叉軸螺旋齒輪傳動蝸輪蝸桿圓錐齒輪*NNO1O2ZC1C2PKabv1v2cω1ω2二.齒廓嚙合的基本定律*（rK,θK）三.漸開線的形成FvαK1.漸開線性質：(2)

漸開線的法線與基圓相切(3)

基圓內無漸開線(4)

漸開線的形狀與基圓大小有關(1)KN=AN*2.

漸開線齒廓嚙合情況—符合齒廓嚙合的基本定律C2C1O1O2N1N2rb2α`rb1KPK`

傳動比恒定不變;

中心距變動不影響傳動比;

嚙合線是過節(jié)點的直線;

能夠與直線齒廓的齒條嚙合;*3.2齒輪各部分名稱和幾何尺寸計算一.齒輪各部分名稱及符號db1.齒間距

ek(e)2.齒厚

Sk(s)3.周節(jié)

Pk(p)4.分度圓直徑

d5.齒頂高

ha7.全齒高

h6.齒根高

hf8.齒頂圓直徑

da9.齒根圓直徑df10.基圓直徑db11.齒寬

b*2.壓力角α二.齒輪的基本嚙合參數1.模數mFvαK3.齒數zFvα＝0Fv*三.幾何尺寸計算公式N1N2*四.漸開線齒輪的正確連續(xù)嚙合條件1.正確嚙合條件N1N22.連續(xù)嚙合條件兩輪的基節(jié)相等重合度>1結論:*標準漸開線齒輪機構習題（附加習題1）一對漸開線標準圓柱直齒輪外嚙合傳動。z1=20，z2=200，m=0.5，α=20

，計算這對齒輪幾何尺寸（d，da，df，db，P，s，e，a）。（習題3-3）有一圓柱直齒輪外嚙合傳動的減速箱，小齒輪磨損后報廢，現已測得箱體孔中心距a=300mm，大齒輪齒頂圓直徑da2=408mm，齒數z2=100，壓力角α=20

，試配置標準小齒輪，并計算其幾何尺寸（求da1，d1，df1

）。（習題3-2）需要傳動比i=3的一對標準漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動，現有三個漸開線標準圓柱直齒輪，齒數為z1=20，z2=z3=60，齒頂圓直徑分別為da1=44mm，da2=124mm，da3=139.5mm。問哪兩個齒輪能正確嚙合？并求中心距a。（習題3-3）有一圓柱直齒輪外嚙合傳動的減速箱，小齒輪磨損后報廢，現已測得箱體孔中心距a=200mm，大齒輪齒頂圓直徑da2=355mm，齒數z2=140，壓力角α=20

，試配置標準小齒輪，并計算其幾何尺寸（求da1，d1，df1

）。*（習題3-4）已知一對漸開線標準外嚙合直齒圓柱齒輪傳動，其模數m=5mm，壓力角α=20

，中心距a=350mm，傳動比i=1.8，試求兩輪的齒數，分度圓直徑，齒頂圓直徑，基圓直徑以及分度圓上的齒厚和齒槽寬。（習題3-5）有一對直齒圓柱齒輪，模數m=4mm，z1=25，z2=50，基圓半徑分別為db1=93.96mm，db2=187.92mm，試求:(1)分度圓壓力角;(2)若齒輪安裝中心距a=150mm，嚙合角α`

為多大？節(jié)圓直徑各為多少？（習題3-7）有六個模數m=2mm，壓力角α=20

，z=50的齒輪，其變位系數分別為x1=x2=0，x3=x4=0.6，x5=x6=-0.6，試分析以下傳動是標準齒輪傳動，正變位傳動，負變位傳動，或高度變位傳動。

（1）1輪與2輪嚙合為（）傳動，a`（）a

，α`（）α；

（2）3輪與4輪嚙合為（）傳動，a`（）a

，α`（）α；

（3）5輪與6輪嚙合為（）傳動，a`（）a

，α`（）α；

（4）3輪與5輪嚙合為（）傳動，a`（）a

，α`（）α；（習題3-8）設有一對外嚙合齒輪的齒數z1=30，z2=40，m=20mm，壓力角α=20

，齒頂高系數ha*=1

。試求當中心距a`=725mm，兩輪的嚙合角α`

。又當α`

＝22o30`時，試求中心距a`。*3.3齒輪的加工原理和根切現象1.成型法一.齒輪的加工原理特點：

（1）刀具簡單，效率低；

（2）加工不連續(xù)；

（3）精度低；

2.范成法（1）范成運動；（3）進給運動（刀具做）；（2）切削運動（刀具做）；（4）退刀運動（齒坯做）；齒輪插刀*2.范成法－齒條插刀2.范成法－齒輪滾刀*二.根切現象范成法加工齒輪，當被加工齒輪齒數（z<17），齒根漸開線會被刀具切去一部分，稱為根切；*2.不產生根切的最少齒數1.避免根切方法：使刀具的齒頂線不超過極限嚙合點N1*3.4變位齒輪一.加工變位齒輪的刀具位置*二.變位齒輪的形成和特點變位齒輪的幾何特點（1）變位齒輪和標準齒輪的齒形是同一條漸開線的不同段；（2）正變位齒輪的分度圓齒厚增大了，負變位齒輪的分度圓齒厚減小了；（3）正變位齒輪的齒頂高增加，齒根高減?。回撟兾积X輪的齒頂高減小，齒根高增加；但它們全齒高沒變，等于標準齒輪的全齒高*三.變位系數的確定*變位系數的選擇*四.變位齒輪的分類及應用O2rb2α`＝αO1rb1N1N21.高度變位齒輪傳動優(yōu)點

（1）減小機構尺寸；

（2）提高承載能力；

（3）改善磨損情況；*四.變位齒輪的分類及應用O2rb2α`>αO1rb1N1N22.角度變位齒輪傳動

－正變位P

優(yōu)點

（1）減小機構尺寸；

（2）提高承載能力；

（3）減輕齒輪磨損；

（4）配湊中心距*四.變位齒輪的分類及應用O2rb2α`<αO1rb1N1N22.角度變位齒輪傳動

－負變位P（1）配湊中心距；

不利于防止根切和提高強度；*無側隙嚙合方程齒根圓直徑齒頂圓直徑節(jié)圓直徑分度圓直徑中心距五.變位齒輪的公式計算*3.5斜齒圓柱齒輪傳動一.斜齒輪的形成及傳動特點斜齒輪的特點（1）傳動平穩(wěn)，沖擊??；（3）承載能力高，適于高速重載；（2）同時嚙合輪齒對數多；直齒圓柱齒輪的齒面接觸線斜齒圓柱齒輪的齒面接觸線*斜齒輪的軸向作用力ββ二.斜齒圓柱輪的幾何尺寸計算端面、法面參數的關系式*三.斜齒輪的當量齒數β*斜齒圓柱齒輪傳動習題（例3-2）：在萬能銑床上銑一斜齒圓柱齒輪，其法面模數mn=1mm，z=16，β＝30o，應選幾號銑刀？（習題3-10）：有一斜齒輪，螺旋角β＝15o，齒數z=56，齒頂圓直徑da=119.92mm,試求齒輪的法面模數，并計算其他幾何尺寸。（附加習題2）：已知一對圓柱直齒輪外嚙合傳動。z1=20，z2=212，m=0.8，中心距a‘=93.2mm，計算這對齒輪的尺寸。（α=20

，ha*=1，c*=0.35）（da1，da2，d1，d2，df1，df2）。變位齒輪機構習題（附加習題1）：已知一對圓柱直齒輪外嚙合傳動。z1=12，z2=40，m=0.5，α=20

，ha*=1，c*=0.35，計算這對齒輪的da1，da2，d1，d2，df1，df2，a‘。*3.6蝸桿傳動一.蝸桿傳動原理和特點蝸桿傳動的特點（1）傳動比大，結構緊湊；（3）摩擦大，效率低，費用高；（2）能自鎖，傳動平穩(wěn)，無噪聲；*二.蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸計算導程角注意:蝸桿直徑:d=mq升角:*齒輪機構習題（3-11）工具顯微鏡頭部采用了蝸輪蝸桿、斜齒輪斜齒條作升降機構，其參數如圖所示，試求：（1）蝸桿轉一圈，升降部分（斜齒條）上升的距離為多少；（2）計算斜齒輪的幾何尺寸；（3）計算蝸輪蝸桿的幾何尺寸。*3.7輪系一.輪系的作用－1.用于獲得大傳動比，結構緊湊；2.用于傳遞相距較遠兩軸之間的運動；*3.用于實現變速要求；4.可實現換向傳動

5.可以實現運動的合成和分解*二.定軸輪系傳動比的計算－軸線平行外嚙合-取“-”號內嚙合-取“+”號*二.定軸輪系傳動比的計算－軸線不平行右旋1,k-首末兩輪M-外嚙合齒輪的對數定義:定軸輪系的傳動比等于該輪系各對齒輪傳動比的連乘積*三.周轉輪系傳動比的計算－行星輪系轉臂nH中心輪n1行星輪n2中心輪n3*三.周轉輪系傳動比的計算－差動輪系轉化輪系傳動比計算公式:*齒輪機構習題（習題3-21）如圖所示機構中，已知z1=60，z2=40，z2`=z3=20，n1=n3=120r/min,并設n1與n3轉向相反，求nH的大小及方向。*四.混合輪系傳動比的計算（例3-5）如圖所示輪系，已知：n1=400r/min,z1=z3=z4=20，z2=40，z5=60，求nH=？*混合輪系傳動比的例題（例3-6）：如圖所示為加法機構的輪系，其中圓錐齒輪1，2，3和轉臂H組成周轉輪系，圓柱齒輪4，5組成定軸輪系。已知z1=z2=z3=15，z4=30，z5=15，輪1和輪3都是主動輪，它們的轉速分別為n1和n3，求輸出轉速n5。*齒輪機構習題（3-13）如圖所示為一鐘表輪系，已知：z2=60，z3=8，z4=64，z5=28，z6=42，z8=64。求z1,z7各為多少。*齒輪機構習題（3-14）如圖所示為一示數裝置的傳動機構。a、b、c分別代表固定指針、粗讀標尺和精讀標尺。行星輪2-2`裝在轉臂H上，中心輪為1和3，且輪3固定。已知：z1=60，z2=z2`=20，z3=59。求ibc

。*齒輪機構習題（3-15）如圖所示的混合輪系中，已知：z1=1，z2=100，z3=45，z4=30，z5=z6=15，n1=10r/min,n6=1000r/min。求nH。（題中z3與z6轉動方向相同。）*齒輪機構習題-混合輪系（3-16）如圖所示的輪系中，蝸桿1是單頭右旋，轉速n1=1000r/min,z2=50，z3=z4=20，z5=60，求輸出軸轉速n6。*齒輪機構習題-混合輪系（3-17）如圖所示的電動卷揚機減速器中，各輪齒數為z1=24，z2=52，z2`=21，z3=78，z3`=18，z4=30，z5=78，求i1H。*齒輪機構習題（3-18）如圖所示的三爪電動卡盤的傳動輪系中，各輪齒數為z1=6，z2=z2`=25，z3=57，z4=56，求傳動比i14。*齒輪機構習題（3-19）如圖所示的串聯行星輪系中，已知各輪的齒數，試求傳動比iaH。*齒輪機構習題（3-20）如圖所示的萬能刀具磨床工作臺橫向微動進給裝置中，運動經手柄輸入，由絲杠傳給工作臺。已知絲杠螺距P=50mm，且單頭，z1=z2=19，z3=18，z4=20。試計算手柄轉一周時工作臺的進給量s。*齒輪機構習題（3-22）如圖所示自行車里程表的機構中，C為車輪胎。已知z1=17，z3=23，z4=19，z4`=20，z5=24，設輪胎受壓