齿轮传动原理1

时间:2020-10-17

  齿轮传动原理1_机械/仪表_工程科技_专业资料。 顶隙(也称径向间隙) 顶隙 —— 一对相互啮 合的齿轮中,一个齿轮 的齿根圆与另一个齿轮 的齿顶圆之间在连心线 上度量的距离,用C 表 示。 c ? c?m c o1 r1 r2 o2

  顶隙(也称径向间隙) 顶隙 —— 一对相互啮 合的齿轮中,一个齿轮 的齿根圆与另一个齿轮 的齿顶圆之间在连心线 上度量的距离,用C 表 示。 c ? c?m c o1 r1 r2 o2 加工开始 加工中 加工结束 见教材P238图9-24各种齿根圆角半径的YF 主动轮左、右手螺旋定则 主动轮为右旋时,右手按转动 方向握轴,以四指弯曲方向表示主 动轴的回转方向,伸直大拇指,其 指向即为主动轮上轴向力的方向; 主动轮为左旋时,则应以左手用同 样的方法来判断。 主动轮上轴向力的方向确定后, 从动轮上的轴向力则与主动轮上的 轴向力大小相等、方向相反。 ? 两轴交角 ? ?1 ? ?2 由传动要求确定,可为任意值,常用轴交角Σ=90° 第九章 齿轮传动 目的要求: 1、了解齿轮传动的特点、类型、应用,齿轮的 加工与根切,材料及精度; 2、熟悉齿廓啮合基本定律,渐开线齿轮的啮合 特性,渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸计算,齿轮 正确齿合的条件; 3、掌握齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则, 标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的传动及其强度计 算。 第九章 齿轮传动(一) §9-1 概述 §9-2 齿廓啮合基本定律 §9-3 渐开线 渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本参数和尺寸计算 §9-5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 §9-6 渐开线 齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则 §9-9 齿轮常用材料和热处理 §9-10 标准直齿圆柱齿轮的强度计算 §9-11 斜齿圆柱齿轮传动 §9-12 直齿圆锥齿轮传动 §9-13 齿轮的结构设计 §9-14 齿轮传动的润滑和效率 §9—1 概述 一、齿轮传动的特点 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构,用 于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力 优点: 1)传动效率高 2)适用的速度和功率范围广 3)传动比精确 4)工作可靠、寿命长 缺点: 1)制造、安装精度要求较高 2)不适于中心距a 较大两轴间传动 3)精度低时、噪音、振动较大 三种常见机械传动 二、齿轮传动的分类 1、按传动轴相对位置 平行轴齿轮传动 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 平行轴齿轮 传动又称为平面 齿轮传动机构 O 相交轴齿轮传动机构和交错 轴齿轮传动机构统称为空间齿轮 传动机构 2、按工作条件 闭 式——润滑、密封良好,—汽车、机床及航空 发动机等的齿轮传动中 开 式——适于低速及不重要的场合 半开式——农业机械、建筑机械及简单机械设备 (只有简单防护罩) 3、按齿形 (齿廓曲线) 渐开线——常用 摆 线——计时仪器 圆 弧——承载能力较强 三、齿轮传动的主要类型 两轴线平行的圆柱齿轮传动 外啮合直齿圆柱齿轮 什么是重合度? 内啮合直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 人字齿圆柱齿轮 齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 曲线锥齿轮传动 两轴相交错的齿轮机构 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动 弧面蜗杆传动 锥蜗杆传动 8avi §9—2 齿廓啮合基本定律 一、齿轮传动应满足的基本要求 两个最基本要求: 1、传动准确平稳 要求其瞬时传动比i 恒定不变,以避免冲击、振动 和噪声 传动比: i12 ? ?1 ?2 i 12 为一常数 C 2、承载能力高 要求齿轮传动尺寸小,重量轻,传递较大的动力, 且使用寿命长 二、齿廓啮合基本定律 一对齿轮传动的基本要求是保证 瞬时传动比: i12=?1/?2= C 3 P1o3 1 ω1 两齿廓在任一瞬时(即任意点k接 触时)的传动比:i12=?1/?2=?! 1 n 点C是两齿轮廓在点K接触时的相 对速度瞬心, 故有 Vc =?1o1c=?2o2c Vc (P12) c k1k i12 ? ?1 ?2 ? O2C O1C n o2 由此可见,两轮的瞬时传动比与瞬时接触 2 ω2 P23 点的公法线把连心线分成的两段线、齿廓啮合基本定律 要使两齿轮的瞬时传动比为一常数,则不论 两齿廓在任何位置接触,过接触点所作的两齿 廓公法线 定点C称为节点,以O1、O2为 圆心,过节点C所作的两个相切 的圆称为节圆 : 节圆 r1? 设节圆半径 r1?, r2? 节点 1 c k1k n a? 中心距 i12 ? ?1 ?2 ? O2C O1C ? r2? r1? n 节圆 由此可见,要使两齿轮的瞬时传动 o2 比为一常数,齿轮的齿廓曲线 齿廓啮合的基本定律. 齿廓啮合 2、共轭齿廓,共轭曲线 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿 廓,共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线。理论上有无穷多 对共轭齿廓,其中以渐开线、齿廓曲线)满足定传动比的要求; (2)考虑设计、制造等方面。 通常采用渐开线、摆线、圆弧线 渐开线齿廓的啮合特性 一、渐开线的形成 当一直线BK沿一个圆的圆周作 纯滚动时,直线上任一点K的轨迹 AK —— 渐开线 BK —— 发生线 rb ——基圆 θK —— 渐开线 渐开线的形成 发生线 K N rb 基圆 K0 ?k O 当直线沿一圆周作相切纯滚动时,直线上任一点在与 该圆固联的平面上的轨迹k0k,称为该圆的渐开线) 渐开线上任意一点的法线必 切于基圆,切于基圆的直线 必为渐开线上某点的法线。 与基圆的切点N为渐开线在 k点的曲率中心,而线段NK 是渐开线在点k处的曲率半径 Vk ?k 发生线 K Pk rk N rb ?k ? k K0 (?3渐)渐开开线线上齿点廓K各的点压具力有角不同的 O ? 压在力不角考,虑点摩K擦离力基、圆重中力心和O惯性 力的愈条远件,下压,力一角对愈齿大廓。相互啮合时, 基圆 NOK= 齿轮上接触点K所受到的正压力方 向与受力点速度方向之间所夹的锐 cos?k ? 角,称为齿轮齿廓在该点的压力角。 k rb rk (4)渐开线的形状取 决于基圆的大小,基 圆越大,渐开线越平 直,当基圆半径趋于 无穷大时,渐开线)基圆内无渐开线 渐开线的方程式 以O为中心,以OK0为极轴 的渐开线K点的极坐标方程: rk ? rb cos?κ θk ? inv?κ ? tg?κ??κ inv?k— 渐开线函数 rk ? rb cos?κ Vk ?k 发生线 K Pk rk N rb ?k ? k K0 O (?k ? ?NOK0 ??K ( ? NK0 rb ??k ? tg? k ??k ) 基圆 三、渐开线、能实现定比传动 渐开线齿廓啮合的啮合线 啮合点的轨迹,啮 合线、公法线、两基圆的内公切线 三线重合 即:渐开线齿廓满足齿廓啮 合基本定律 ?1 O1 r1 rb1 ? Ⅰ N1 ? t PK t II g2 g1 N2 ?O1N1P和?O2 N2 P i12 ? ?1 ?2 ? O2 P O1P ? r2? r1? ? rb2 rb1 ? 常数 (9-3) ? ?2 rb2 r2 O2 9-4 2、中心距的可变性 由(9-3)可知:传动比取决于 两轮的基圆半径。 因此:渐开线齿轮的中心距变化 而传动比不变。 3、传力方向不变 如图:N1N2为啮合点的轨迹, 啮合线、公法线、齿廓间作用力方 向线,故其传力方向始终不变。 4、渐开线齿廓啮合的啮合角不变 α’ :N1N2与节圆公切线之间的夹角 α’ =渐开线在节点处啮合的压力角 9-4 §9—4 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 一、齿轮各部分名称及代号 齿数——Z,齿槽 1、齿顶圆ra 2、齿根圆rf 3、在任意圆上rk (1)齿槽宽ek 齿顶圆 分度圆 h (2)齿厚SK 齿根圆 r (3)齿距PK=eK+SK ra ?dk ? ZPK dK ? PK ? Z 定义 : mK ? PK ? hf ha p e rf 齿轮轴线 O 模数(无理数) s 端面 4、分度圆:r,d,s,e,p hf ha 对标准齿轮, p e s s=e=P/2的圆 齿顶圆 分度圆 h d=mz m为标准值 齿根圆 r rf ra 5、齿顶高ha:d与da之间 齿轮轴线 O 端面 齿根高hf:d与df之间 齿全高h:h=ha+hf 6、法向齿距:相邻两齿同侧齿廓之间在法线、基节: 基圆上的周节(齿距)Pb 由渐开线性质可知: Pb =Pn ?db ? zPb ? ?dK cos?K ? ?d cos? ? zP cos? Pb ? P cos? 二、标准齿轮的基本参数 决定齿轮尺寸和齿形的基本参数有5个:齿轮的模数 m、压力角a 、齿数 z、齿顶高系数ha*及顶隙系数c*。以 上5个参数,除齿数 z 外均已标准 1、模数m 分度圆上的周节p 对? 的比值称为模数 任一直径为dK 的圆周上: ?dk ? zpk dk ? pk ? z 定义模数: m ? p ? 人为的将齿轮上某一特定圆上 的p/π定为标准值(有理数) 或: p ? ?m 则: d = mz 单位:mm ; m标准化(P217表9-2) 2、压力角α 渐开线各处的压力角不相等,分度圆上的压力角简 称为压力角 rK ? rb cos? K rb ? r cos? ? mz cos? 2 分度圆就是齿轮 上具有标准模数和标 准压力角的圆。 (α是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数) GB1356-88规定标准压力角:α=20° 某些场合:α=14.5°、15°、22.5°、25°。 分度圆和节圆区别与联系 以后凡是不加指明, 压力角都是指分度圆上的 标准压力角a。 3、齿数z rb d ? ? mz mz cos? 2 ?? ? ?? 表明:齿轮的大小和渐开线齿轮 形状都与齿数有关 4、齿顶高系数 ha*和顶隙系数 c* ha ? ha*m hf ? (ha* ? c* )m 标准值: ha* =1,c* =0.25 非标准短齿:ha* =0.8,c* =0.3 顶隙 三、标准直齿轮的几何尺寸 标准齿轮:标准齿轮是指m、α、ha*、c* 均取标准值,具有 标准的齿顶高和齿根高,且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。 一个齿轮: d=mz da=d+2ha=(z+2 ha*)m df=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)m db=dcosα 一对标准齿轮: ha= ha*m hf=( ha*+ c*)m h=ha+hf=(2 ha*+ c*)m p=πm S ? e ? 1 ?m 2 1 1 a ? 2 (d2 ? d1 ) ? 2 m(z2 ? z1 ) ① m、z决定了分度圆的大小,而齿轮的大小主要取决于分度圆, 因此m、z是决定齿轮大小的主要参数 ② 轮齿的尺寸与m, ha* , c* 有关与z无关 ③ 至于齿形,与m,z,α有关 四、标准齿条 Z →∞ 1、齿廓不同高度上的压力角均相 等,且等于齿廓的倾斜角,此 角 称为齿形角,标准值为20° α= 齿形角(20°) 2、齿廓在不同高度上的齿距均相等,但齿厚和槽宽各不相同 p=пm, 分度线(齿条中线、尺寸计算:同标准齿轮一样 §9—5 渐开线直齿圆柱齿轮的传动 一、啮合过程 起始啮合点A: 从动轮的齿顶点与主动轮的齿根 处某点接触,在啮合线上为从动轮 的齿顶圆与啮合线的交点A 终止啮合点E: 主动轮的齿顶点与从动轮的齿根处 某点接触,在啮合线上为主动轮 的齿顶圆与啮合线的交点E。 AE ——实际啮合线 ——理论啮合线 齿廓工作段,齿廓非工作段 二、正确啮合条件 两齿轮的相邻两对轮齿分别在K和K同时接触, 才能使两个渐开线齿轮搭配起来并正确的传动 o1 o1 N2 k N1 k N1 k N2 k2 k1 欲使两齿轮正确啮合,两轮的法节(法向齿距)必须相等。 o2 o2 (a) (b) 即必须满足下列条件: pn1 ? pn2 即 pb1 ? pb2 ? pb ( pb ? pn ) pb ? ?m1 cos?1 ? ?m2 cos?2 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是: 两轮的模数相等,两轮的压力角相等。 m1 ? m2 ? m ?1 ? ? 2 ? ? 返回 三、渐开线齿轮连续传动的条件 (1)一对渐开线 一对轮齿在啮合线上啮合的起 始点—— 从动轮2的齿顶圆与 啮合线 一对轮齿在啮合线上啮合的终 止点—— 主动轮的齿顶圆与啮 合线 o2 ?1 rb1 B2N1 ra2 ?2 (2)重合度及连续传动条件 为保一证对齿连轮续啮定合角传速动比时,传前动一的对条轮件齿为即将:分B1离B以2前Pn,后一 对轮齿即必须?进a 入?啮合B1B2 ?1 齿轮传动的连续性条件 Pn ?1 重合度 ?1 N1 N2 B1 B2 N1 B2 N2 B1 ?1 N1 N2 B1 B2 (a) B1B2Pn (b) B1B2=Pn (c) B1B2Pn ? 重合度的物理意义( ? 1.3 ) Pn 0.3Pn 0.7Pn 双对齿 啮合区 B1 K 单对齿啮合区 Pn 1.3Pn ? ? 二对齿啮合区长度 ? 实际应用中,? ? ?? ? ?? ? 0.3Pn 双对齿 啮合区 K B2 许用重合度 重合度的意义 重合度不仅是齿轮传动的连续性条件,而且是衡量齿 轮承载能力和传动平稳性的重要指标。 在一般机械制造中常使?≥1.1~1.4。对于标准齿轮传 动,一般都能满足这一条件。重合度愈大,表示两对齿 同时啮合的时间愈长,传动愈平稳。 四、标准齿轮的安装 标准安装: 指为无齿侧间隙安装 能实现无侧隙啮合: 标准中心距: 顶隙: r1 =r 1 r2 =r 2 O1 ?1 r b1 ??? ha N2 h f c K P c N1 ??? r ??? b2 ?2 O2 →标准值 非标准安装: a’只有增大 由图可知: a ?a r1 r 1 r 2 r2 O1 ?1 N1 c K ??? P N2 ?2 O2 ——有侧隙 传动比: 常数 §9—6 渐开线齿廓的加工及根切 一、渐开线齿轮的加工 切削、铸造、轧制、冲压等 1.仿形法(动画) 成形法是在铣床上用具有渐开线齿形的成形铣刀 直接切出齿形。 常用:圆盘铣刀 指状铣刀 两种 2.展成法(范成法) 展成法是利用齿轮的啮合原理进行加工齿轮的一 种方法。 (1)齿轮插刀 (2)齿条插刀 (3)齿轮滚刀 范成法原理 —— 利用轮齿啮合时齿廓曲线互为包 络线的原理来加工齿廓,其中一个齿轮(或齿条)作 为刀具,另一个齿轮则为被切齿轮毛坯,刀具相对于 被切齿轮毛坯运动时,刀具齿廓即可切出被加工齿轮 的齿廓。 范成运动 i ? z z0 切削运动 进给运动 范成实验的平面图如图 二、渐开线.根切现象: 当用范成法切制标准齿轮时,如果轮齿的齿数太 少,则轮齿根部基圆外的渐开线将被刀具的齿顶切去一 部分,这种现象称为根切 根切的危害: ①切掉部分齿廓; ②削弱了齿根强度; ③严重时,切掉部分渐开线齿廓,降低重合度。 产生根切的原因 当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N,刀具由 位置Ⅱ继续移动时,便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去 一部分。 0 齿顶线? 刀刃 Ⅱ 节线、齿轮不发生根切的最少齿数 h*m ? NM P ha*m ? mz 2 sin 2 ? ? r z ? 2ha* sin 2 ? ? ? 20? ha* ? 1 ? P B2 N M ha*m Zmin ? 17 标准齿轮不产生根切的最少齿数为17;略有根切:14 §9-7 渐开线齿轮的变位修正 为何对齿轮进行变位修正? 渐开线标准齿轮传动存在的不足之处: 1)一对相互啮合的标准齿轮中,小齿轮的强度较低,容易损 坏,从而影响了整个齿轮传动的承载能力。 2)标准齿轮不适用于中心距 a′≠a = m(z1+z2)/2的场合。 因当a′< a时,无法安装;而当a′< a时,尚可安装, 但3)齿在侧切间制隙齿过数大较,少重的合标度准会齿降轮低时,,影其响齿传廓动会的发平生稳根性切。现象 根切使轮齿的抗弯强度降低,重合度减小。 因此,为改善和解决标准齿轮存在的上述问题,就必须 突破标准齿轮的限制对齿轮进行必要的修正。 而“变位修正法”为目前最为广泛采用的一种齿轮 修正方法。 1.变位修正轮齿的切制 (1)标准齿轮的切制原理 1)齿轮切制的方法 采用盘形铣刀在卧铣床上加工 ① 仿形法 采用指状铣刀在立铣床上加工 采用齿轮插刀在插齿机上加工 ② 范成法 采用齿轮滚刀在滚齿机上加工 近代齿轮加工的方法很多,其中广泛采用的是用齿轮滚刀来 加工齿轮。 2)滚刀切制齿轮的运动 用滚刀切制齿轮时,其转动 一方面产生切削运动,而另一方 面产生范成运动, 同时滚刀还需 沿轮坯轴线方向作进给运动。 用齿轮滚刀切制齿轮的方法 3)切制渐开线)齿轮不产生根切的最小齿数 为了避免产生根切现象,则啮合极限点N1必须位于刀具齿顶 线sinα≥ha*m。 由此可得被切齿轮不发生根切的最少齿数为 zmin= 2ha* / sin2α 当 ha* =1, α = 20。时, zmin= 17。 (3)齿轮的变位修正法 为了切制齿数 z≤zmin而不发生根切的齿轮, 可减小 ha* 及加 大α 。 但 ha*减小,将使重合度减小, 增大α将使功率损耗增加, 且要采用非标准刀具。 故尽量不采用这些方法,而最好的方法 是采用变位修正法。 所谓变位修正法,就是用改变 刀具与轮坯的相对位置,使刀具的 齿顶线点,来避免根切现 象的加工方法。 这样加工出来的 m、α、 ha*、 及 c*仍为标准值,而 s≠e 的齿轮就 称为变位齿轮。 其刀具的移距 xm 称为径向变位量。其中x称为径向变 位系数或变位系。 当x>0时,称为正变位,所加工的齿轮称为正变位齿轮; 当x<0时,称为负变位,所加工的齿轮称为负变位齿轮。 2.变位齿轮的几何尺寸 齿厚 齿槽宽 齿顶高 齿根高 s=(π/2+2xtanα)m e =(π/2-2xtanα)m ha=(ha*+x)m hf=(ha*+c*-x)m 3.变位齿轮的传动 (1)变位齿轮传动 1)变位齿轮传动的正确啮合和连续传动条件与标准齿轮相同。 2)变位齿轮传动的中心距取无侧隙中心距a′=a+ym。 需将 两轮齿顶各减短△ym,以满足标准顶隙的要求。其中齿顶高降低 系数△y=(x1+x2)-y。 (2)变位齿轮传动的类型 1)标准齿轮传动 x1=x2=0 2)等变位齿轮传动 x1=-x2≠0 3)不等位齿轮传动 x1+x2≠0 当x1+x20时,为正传动; 当x1+x20时,为负传动。 §9—8 齿轮传动的精度 一、齿轮传动的精度等级及其选择 二、齿轮副的侧隙 §9—12 直齿圆锥齿轮传动 锥齿轮用于传递两相交铀的运动和动力。其传动可看成是两个锥 顶共点的圆锥体相互作纯滚动,如图所示 锥齿轮有直齿、斜齿和曲线齿 一、圆锥齿轮机构的特点及应用 1.特点 圆锥齿轮机构是用来传递空间两相交轴之间运动和动力的 一种齿轮机构,其轮齿分布在截圆锥体上,齿形从大端到小端 逐渐变小。圆柱齿轮中的有关圆柱均变成了圆锥。为计算和测 量方便,通常取大端参数为标准值。 一对圆锥齿轮两轴线间的夹角Σ称为轴角。其值可根据传动 需要任意选取,在一般机械中,多取Σ=90°。 2.特点 直齿圆锥齿轮: 由于设计、制造、安装方便,应用最广 斜齿圆锥齿轮: 介于两者之间,传动较平稳,设计较简单 曲齿圆锥齿轮: 传动平稳、承载能力强,用于高速,重载传动, 设计、制造复杂(逐步取代斜齿圆锥齿轮) 二、直齿圆锥齿轮齿廓的形成 如图,一个圆平面S与一个基 圆锥切于直线OC,圆平面半径与 基圆锥锥距 R 相等,且圆心与锥 顶重合。当圆平面绕圆锥作纯滚动 时,该平面上任一点B将在空间展 出一条渐开线AB。渐开线必在以O 为中心、锥距 R 为半径的球面上, 成为球面渐开线。 图示 齿廓的形成 三、背锥和当量齿数 1、背锥 右图为锥齿轮的轴向半剖面图,ΔOAB 表 示锥齿轮的分度圆锥。过点A作AO1 ⊥AO 交锥齿 轮的轴线 为轴线A 为母线AB 。这个圆锥称为背锥。 背雄母线与球面切干锥齿轮大端的 分度圆上,并与分度圆锥母线以直角相 接。由图可见,在点 A和点B 附近,背 锥面和球面非常接近,且锥距R 与大端 模数的比值越大,两者越接近,即背雄 的齿形与大端球面 L的因形越接近。 可以近似地用背锥上的齿形来代替 大端球面上的理论齿形,背锥面可以展 开成平面,从而解决了锥齿轮的设计制 造问题。 2、当量齿数 如图……现将两扇形齿轮的轮齿补足,使其成为完整的圆柱齿轮, 那么它们的齿数将增大为 zv1 和 zv 。这两个假想的直齿圆柱齿轮叫当 2 量齿轮,其齿数为锥齿轮的当量齿数。 zv1 ? z1 cos?1 (9-29) zv2 ? z2 cos?2 式中: δ1 δ2 —— 两锥齿轮分度 圆锥角 zv1 zv2 —— 两锥齿轮当量齿 数,其值无需圆整 图9-39 不产生根切的最小齿数: zmin = zvmincosδ=17cosδ 四、直齿圆锥齿轮的啮合传动 齿圆锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸是以轮齿大端为标准的。 规定锥齿轮大端模数、压力角 为标准值。大端模数由表9-10查取(P255)。 通常直齿圆锥齿轮的齿高由大端到小端逐渐收缩,称为收缩齿锥 齿轮。收缩齿雄齿轮按顶隙不同可分为不等顶隙收缩齿(又称正常收缩 齿)和等顶隙收缩齿 1、正确啮合条件: 圆锥齿轮大端的模数和压力角分别相等,且等于标准值 ,锥 距相等,锥顶重合 ????m11 ? m2 ? ?2 ?m ?? 2、连续传动的条件: 重合度大于1,重合度可按当量齿轮进行计算 3、传动比: i12 ? ?1 ?2 ? z2 z1 ? r2 r1 ? sin ? 2 sin ?1 两轴交角 ∑=90?时: i12 ? ?1 ?2 ? z2 z1 ? cot ?1 ? tan ? 2 r1、r2分别为两齿轮大端的分度圆半径 图9-39中:r1=OCsinδ1 , r2 =OCsinδ2 (9-30) (9-31) 五、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 1、设计参数 齿数比μ,锥顶距R,大端分度圆直径d1,d2(平均分度圆直径dm1, dm2),齿数Z1、Z2,大端模数m,b—齿宽 当量齿轮 当量齿轮直径: dV ? dm / cos? ? dm 当量齿轮齿数: ZV ? dV mm ?Z cos? u2 ?1 u 平均当量齿轮模数齿宽中点的模数: mn ? m(1 ? 0.5?R ) 2、主要几何尺寸计算公式 标准直齿圆锥齿轮传动(∑=90°)的主要几何尺寸计算公式 见教材P258表9-11 §9—13齿轮的结构设计 齿轮的结构设计主要包括选择合理适用的结构形式,依据经验公式确 定齿轮的轮毂、轮辐、轮缘等各部分的尺寸及绘制齿轮的零件工作图等. 常用的齿轮结构形式有以下几种: 1、齿轮轴 2、实心齿轮 3、腹板式齿轮 e2mt(1.6m—锥齿) e2m,da≤160mm da500mm 4、轮辐式齿轮 5、组合式齿轮 400mmda1000mm 轮毂与齿圈采用不同材料 §9—14 齿轮传动的润滑和效率 一、齿轮传动的润滑 1、 润滑方式 润滑方式 浸油润滑 喷油润滑 一般根据齿轮的圆周速度来确定常用哪一种方式 2、润滑剂的选择 选择润滑油时,先根据齿轮的工作条件以及圆周速度查得运 动粘度值,再根据选定的粘度确定润滑油的牌号。 见教材P264页 表9-12 二、齿轮传动的效率 啮合中的磨擦损失;润滑油被搅动的油阻损失;轴承中的摩擦损失 见教材P264页 表9-13 2、避免根切的方法 要避免根切,应使齿条刀的齿顶线 P ? (ha* ? sin x)m ? PN1 ? 1 2 mz sin ? r 节线 p * 分度线 ? ha* ? x ? 1 2 z sin 2 ? i12 ? ?1 ?2 一、速度瞬心 ◆ 速度瞬心(瞬心): 指互相作平 面相对运动的两构件在任一瞬 时其相对速度为零的重合点。 即两构件的瞬时等速重合点。 ◆ 绝对瞬心: 指绝对速度为零的瞬心。 ◆ 相对瞬心: 指绝对速度不为零的瞬心。 ◆ 瞬心的表示: 构件i 和 j 的瞬心用Pij表示 3 ω1 o1 P13 r1 1 n k c n ω2 o2 2 r2 P23