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1、机械原理课件第四章第1页，本讲稿共27页2 2、啮合特点：啮合特点：啮合特点：啮合特点：KK21基圆柱基圆柱基圆柱基圆柱啮合面啮合面啮合面啮合面渐渐渐渐开开开开螺螺螺螺旋旋旋旋面面面面齿面接触线齿面接触线1)1)发生面是两个基圆发生面是两个基圆柱的内公切面，又是柱的内公切面，又是传动的啮合面。传动的啮合面。2)2)啮合面上的接触线啮合面上的接触线由短变长，又由长变由短变长，又由长变短，逐渐进入（退出）短，逐渐进入（退出）啮合啮合,啮合时间长啮合时间长,e e 传动平稳。传动平稳。左旋左旋右旋右旋3)3)螺旋线的切线与轴螺旋线的切线与轴线所夹的锐角线所夹的锐角b b 称为称为螺旋角。有左螺旋角。
2、有左.右旋之右旋之分。分。第2页，本讲稿共27页二、斜齿轮参数二、斜齿轮参数二、斜齿轮参数二、斜齿轮参数tn端面：垂直轴线的面，端面：垂直轴线的面，用用“t”t”表示表示;是是 运动面，计算面，运动面，计算面，参数是导出值。参数是导出值。法面：垂直齿向的面法面：垂直齿向的面,用用“n”n”表示表示;是是 加工面，参数是加工面，参数是 标准值。标准值。第3页，本讲稿共27页1 1 1 1、螺旋角与模数、螺旋角与模数、螺旋角与模数、螺旋角与模数1)1)、螺旋角螺旋角螺旋角螺旋角L2).2).2).2).模数模数模数模数第4页，本讲稿共27页2 2 2 2、压力角、压力角、压力角、压力角abbca第
3、5页，本讲稿共27页三、斜齿轮传动的几何尺寸三、斜齿轮传动的几何尺寸三、斜齿轮传动的几何尺寸三、斜齿轮传动的几何尺寸1 1 1 1、齿顶高和齿根高：、齿顶高和齿根高：、齿顶高和齿根高：、齿顶高和齿根高：2 2 2 2、分度圆直径：、分度圆直径：、分度圆直径：、分度圆直径：第6页，本讲稿共27页3 3 3 3、中心距：、中心距：、中心距：、中心距：4 4 4 4、变位量与变位系数：、变位量与变位系数：、变位量与变位系数：、变位量与变位系数：注：注：对斜齿轮在端面上可直接用直齿圆柱齿轮对斜齿轮在端面上可直接用直齿圆柱齿轮公式，但须代入端面参数；而斜齿轮的法面参公式，但须代入端面参数；而斜齿轮的法面
4、参数为标准值，故须将法面参数换算到端面上。数为标准值，故须将法面参数换算到端面上。第7页，本讲稿共27页四、正确啮合条件四、正确啮合条件四、正确啮合条件四、正确啮合条件五、斜齿轮传动的重合度：五、斜齿轮传动的重合度：五、斜齿轮传动的重合度：五、斜齿轮传动的重合度：斜齿圆柱齿轮的重合度斜齿圆柱齿轮的重合度：直齿圆柱齿轮的重合度，参数是端面值。直齿圆柱齿轮的重合度，参数是端面值。斜齿圆柱齿轮轴面重合度。斜齿圆柱齿轮轴面重合度。第8页，本讲稿共27页六六.斜齿轮的当量齿数斜齿轮的当量齿数 当量齿轮：当量齿轮：当量齿轮：当量齿轮：与斜齿与斜齿与斜齿与斜齿轮的法面齿形相当的轮的法面齿形相当的轮的法面齿形
5、相当的轮的法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜直齿圆柱齿轮称为斜直齿圆柱齿轮称为斜直齿圆柱齿轮称为斜齿轮的当量齿轮。齿轮的当量齿轮。齿轮的当量齿轮。齿轮的当量齿轮。当量齿数：当量齿数：当量齿数：当量齿数：当量当量当量当量齿轮上的齿数称为齿轮上的齿数称为齿轮上的齿数称为齿轮上的齿数称为当量齿数。用当量齿数。用当量齿数。用当量齿数。用 表示。表示。表示。表示。第9页，本讲稿共27页当量齿数的用途：当量齿数的用途：1 1、选刀号；、选刀号；2 2、计算、计算3 3、计算强度。、计算强度。第10页，本讲稿共27页七、斜齿轮的优缺点七、斜齿轮的优缺点七、斜齿轮的优缺点七、斜齿轮的优缺点优点：优点：1)1)啮
6、合特性好；啮合特性好；2)2)重合度大；重合度大；3)3)不根切最小齿数少。不根切最小齿数少。缺点：存在轴向力。缺点：存在轴向力。在设计时一般取在设计时一般取第11页，本讲稿共27页4-94-9 圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构 一、圆锥齿轮应用、特点及类型一、圆锥齿轮应用、特点及类型1 1、应用：、应用：传递任意两相交轴间的运动传递任意两相交轴间的运动 和动力。和动力。2 2、特点、特点:1).1).轮齿分布在圆锥体上；轮齿分布在圆锥体上；2).2).为计算和测量方便，大端参数为计算和测量方便，大端参数 为标准值为标准值;3).3).两轴交角任意，但轴交角两轴交角任意，但轴交
7、角 多用。多用。3 3、类型：、类型：直齿，斜齿，曲齿。直齿，斜齿，曲齿。第12页，本讲稿共27页二、齿廓曲面的形成二、齿廓曲面的形成发生面发生面基圆锥基圆锥球球面面渐渐开开线线 圆形的发生面圆形的发生面圆形的发生面圆形的发生面在基圆锥上相切纯在基圆锥上相切纯在基圆锥上相切纯在基圆锥上相切纯滚动，其发生面的滚动，其发生面的滚动，其发生面的滚动，其发生面的圆心始终与基圆锥圆心始终与基圆锥圆心始终与基圆锥圆心始终与基圆锥的锥顶重合，发生的锥顶重合，发生的锥顶重合，发生的锥顶重合，发生面上任一半径在空面上任一半径在空面上任一半径在空面上任一半径在空间展开的曲线即为间展开的曲线即为间展开的曲线即为间展
8、开的曲线即为球面渐开线。球面渐开线。球面渐开线。球面渐开线。第13页，本讲稿共27页三、背锥及当量齿数三、背锥及当量齿数背锥：背锥：过锥齿轮的过锥齿轮的大端，其锥体母大端，其锥体母线与锥齿轮分度线与锥齿轮分度圆锥母线垂直的圆锥母线垂直的圆锥称为锥齿轮圆锥称为锥齿轮的背锥。的背锥。如图：如图：当量齿轮：当量齿轮：将背锥展开将背锥展开并补全的圆即为并补全的圆即为假想的直齿圆柱假想的直齿圆柱齿轮的分度圆，齿轮的分度圆，该假想的齿轮称该假想的齿轮称为圆锥齿轮的当为圆锥齿轮的当量齿轮。量齿轮。当量齿数：当量齿数：当量齿轮当量齿轮上的齿数称为上的齿数称为当量齿数。当量齿数。用用 表示。表示。第14页，本讲
9、稿共27页四、直齿圆锥齿轮的啮合传动四、直齿圆锥齿轮的啮合传动1 1、参数：、参数：大端参数为标准值大端参数为标准值2 2、正确啮合条件：、正确啮合条件：两轮大端模数、压力角相等，均为两轮大端模数、压力角相等，均为标准值。标准值。3 3、重合度：、重合度：按当量齿轮计算，公式略。按当量齿轮计算，公式略。第15页，本讲稿共27页4 4、传动比：、传动比：r1 1r2 2R第16页，本讲稿共27页5 5、几何尺寸：、几何尺寸：hahf分度锥锥顶角：分度锥锥顶角：其它尺寸见公式表。其它尺寸见公式表。第17页，本讲稿共27页一、传动特点一、传动特点传递空间交错轴之间的运动和动力。最传递空间交错轴之间的
10、运动和动力。最蜗杆：蜗杆：螺旋角螺旋角螺旋升角螺旋升角推荐值为：推荐值为：1 1、2 2、4 4、6 6。4-104-10 蜗蜗蜗蜗 杆杆杆杆 传传传传 动动动动 第18页，本讲稿共27页蜗轮：蜗轮：为了使其与蜗杆啮合性能好，蜗为了使其与蜗杆啮合性能好，蜗轮表面作成弧形包住蜗杆。轮表面作成弧形包住蜗杆。螺旋角螺旋角加工蜗轮的刀具是与其啮加工蜗轮的刀具是与其啮合的与蜗杆相同的蜗杆滚合的与蜗杆相同的蜗杆滚刀。刀。蜗杆传动的特点：蜗杆传动的特点：1 1）传动平稳，振动、冲击噪音小；）传动平稳，振动、冲击噪音小；2 2）由于）由于i i1212=Z=Z2 2/Z/Z1 1,故可获得大传动比；故可获得大
11、传动比；3 3）齿面滑动速度大，磨损大，效率低；）齿面滑动速度大，磨损大，效率低；4 4）当）当g g 1 1ffV V时，机构具有自锁性。蜗杆主动。时，机构具有自锁性。蜗杆主动。第19页，本讲稿共27页二、蜗杆传动类型二、蜗杆传动类型圆柱蜗杆圆柱蜗杆1)1)阿基米得蜗杆阿基米得蜗杆I阿基米德阿基米德螺旋线螺旋线In-nI-II-I2)2)、渐开线蜗杆、渐开线蜗杆基圆柱基圆柱渐开线渐开线III-IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII-IIIIII-IIIII-IIII-II3)3)圆弧齿圆柱蜗杆圆弧齿圆柱蜗杆第20页，本讲稿共27页三、阿基米德蜗杆传动正确啮合条件三、阿基米德蜗杆传动
12、正确啮合条件 中间平面（主平面）：过蜗杆轴线，中间平面（主平面）：过蜗杆轴线，垂直蜗轮轴线的面。如图所示。垂直蜗轮轴线的面。如图所示。中间平面中间平面在中间平面内相当于齿轮齿条啮合。在中间平面内相当于齿轮齿条啮合。正确啮合条件正确啮合条件:第21页，本讲稿共27页四、主要参数及几何尺寸：四、主要参数及几何尺寸：1 1、参数：、参数：1 1）、压力角：）、压力角：一般阿基米德蜗杆一般阿基米德蜗杆a=20 a=20 ;0在动力传动中，允许增大压力角在动力传动中，允许增大压力角a=25 a=25 ;0在分度传动中，允许减小压力角在分度传动中，允许减小压力角a=15 (12).a=15 (12).0
13、02 2）、模数：）、模数：在模数表中选取。在模数表中选取。第22页，本讲稿共27页3)3)、蜗杆导程角、蜗杆导程角 和直径系数和直径系数(特性系数特性系数)q:)q:蜗杆导程角蜗杆导程角蜗杆直径系数蜗杆直径系数(特性系数特性系数)q)q-称为蜗杆直径系数称为蜗杆直径系数(特性系数特性系数)第23页，本讲稿共27页2 2、几何尺寸：、几何尺寸：1 1）、分度圆直径：）、分度圆直径：2)2)、中心距：、中心距：第24页，本讲稿共27页五、蜗轮啮合点处线速度方向确定：五、蜗轮啮合点处线速度方向确定：蜗轮蜗杆旋向一致。蜗轮蜗杆旋向一致。根据相对运动根据相对运动,当左旋蜗当左旋蜗杆以图示方向运动时杆以
14、图示方向运动时,蜗杆应向左移蜗杆应向左移,但蜗杆的轴但蜗杆的轴向不可动向不可动,所以将在所以将在C点推点推动蜗轮逆时转动动蜗轮逆时转动.第25页，本讲稿共27页蜗轮啮合点处的线速度方向判定定则蜗轮啮合点处的线速度方向判定定则 右（左）旋用右（左）手右（左）旋用右（左）手：四指握住蜗杆，手指弯曲的方向代表四指握住蜗杆，手指弯曲的方向代表蜗杆旋转方向，拇指指向的相反方向为蜗蜗杆旋转方向，拇指指向的相反方向为蜗轮啮合点处的线速度方向。轮啮合点处的线速度方向。蜗杆转向蜗杆转向蜗蜗 轮轮啮啮合合点点处处线线速速度度方方向向蜗轮啮合点处蜗轮啮合点处的线速度方向的线速度方向第26页，本讲稿共27页第27页，本讲稿共27页