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1、齿轮机构及其基本参数6-1 6-1 齿轮机构的类型与特点齿轮机构的类型与特点6-2 6-2 齿廓渐开线形成原理齿廓渐开线形成原理 6-3 6-3 渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本 参数和尺寸计算参数和尺寸计算 一一.齿轮传动的类型：齿轮传动的类型：平面齿轮传动平面齿轮传动(圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动)传递传递平行轴平行轴间的间的运动运动空间齿轮传动空间齿轮传动传递传递相交轴相交轴或或交交错轴错轴间的运动间的运动齿齿轮轮传传动动直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴平行)斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动(轮齿与轴不平行)人字齿圆柱齿轮传动人字齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传
2、动直齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动齿轮机构的传动类型和特点 1 1、两轴线平行的圆柱齿轮机构、两轴线平行的圆柱齿轮机构内啮合直齿轮内啮合直齿轮外啮合直齿轮外啮合直齿轮斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮齿齿轮轮齿齿条条传传动动直直齿齿圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动2 2、相交轴齿轮传动、相交轴齿轮传动3 3、两轴相交错的齿轮机构、两轴相交错的齿轮机构交交错错轴轴斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮传传动动蜗蜗轮轮蜗蜗杆杆传传动动工作可靠性高；工作可靠性高；优点：优点：传动比稳定传动比稳定；传动
3、效率高；传动效率高；结构紧凑；结构紧凑；使用寿命长使用寿命长。内容包括内容包括齿轮齿廓形状的设计齿轮齿廓形状的设计单个齿轮的基本尺寸的设计单个齿轮的基本尺寸的设计一对齿轮传动设计一对齿轮传动设计缺点：缺点：制造和安装精度要制造和安装精度要求较高；求较高；不适宜用于两轴不适宜用于两轴 间距离较大的传动间距离较大的传动。二、二、齿轮机构传动的特齿轮机构传动的特点点三、齿轮机构设计内容三、齿轮机构设计内容(一一)渐开线的形成渐开线的形成 当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与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该圆固联的平面上的轨迹k k0 0k k，称为该圆
4、的渐开线。，称为该圆的渐开线。K0K渐开线渐开线N发生线发生线渐开线渐开线k0k的的展角展角O基圆基圆rb渐开线的形成原理和基本性质渐开线的形成原理和基本性质N发生线发生线渐开线渐开线k0k的的展角展角K0KO基圆基圆渐开线渐开线(2)(2)渐开线上任意一点的法线必渐开线上任意一点的法线必 切于基圆，切于基圆的直线切于基圆，切于基圆的直线 必为渐开线上某点的法线。必为渐开线上某点的法线。与基圆的切点为渐开线在与基圆的切点为渐开线在 点的曲率中心，而线段点的曲率中心，而线段NKNK 是渐开线在点处的曲率半径。是渐开线在点处的曲率半径。PkVk(二二)渐开线的性质渐开线的性质(1)(1)NK=N
5、K0）rb渐开线上点的压力角渐开线上点的压力角 在不考虑摩擦力、重力和惯性在不考虑摩擦力、重力和惯性力的条件下，一对齿廓相互啮合时，力的条件下，一对齿廓相互啮合时，齿轮上接触点所受到的正压力方齿轮上接触点所受到的正压力方向与受力点速度方向之间所夹的锐向与受力点速度方向之间所夹的锐角，称为齿轮齿廓在该点的压力角。角，称为齿轮齿廓在该点的压力角。NOK=()渐开线齿廓各点具有不同的渐开线齿廓各点具有不同的 压力角，点离基圆中心压力角，点离基圆中心 愈远，压力角愈大。愈远，压力角愈大。r rk k(4)(4)渐开线的形状取渐开线的形状取决于基圆的大小，基决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平圆越大，渐
6、开线越平直，当基圆半径趋于直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成无穷大时，渐开线成为斜直线。为斜直线。KO11rb2o221rb1o1(5)(5)基圆内无渐开线。基圆内无渐开线。3 KN1N2KO22 以以0 0为中心，以为中心，以OKOK0 0为极轴为极轴的渐开线的渐开线K K点的极坐标方程：点的极坐标方程：（三）渐开线的方程式（三）渐开线的方程式inv k 渐开线函数渐开线函数(N发生线发生线渐开线渐开线k0k的的展角展角K0KO基圆基圆渐开线渐开线PkVkrbrk齿根圆（df 和 rf）齿顶圆（da 和 ra）分度圆（d 和 r）基圆（db 和 rb）同一圆上 4-3 渐开线直齿圆柱齿轮机
7、构的基本参数和尺寸计算（一）齿轮基本尺寸的名称和符号（一）齿轮基本尺寸的名称和符号齿数 z 齿槽宽ei齿厚si 齿距pirbrfrari齿根圆基圆齿顶圆分度圆齿顶高ha齿根高hf齿距pi齿厚si齿槽宽eio1 1、分度圆与模数 设一齿轮的齿数为 z，其任一圆的直径为di，该圆上的齿距为pi，则 模数 人为地把 pi/规定为一些简单的有理数，该比值称为模数 。一个齿轮在不同直径的圆周上，其模数的大小是不同的。分度圆 是齿轮上一个人为地约定的轮齿计算的基准圆，规定分度圆上的模数和压力角为标准值。（二）齿轮基本参数的计算公式（二）齿轮基本参数的计算公式国标压力角的标准值为=20=20模数的标准系列见
8、GB1357-871357-87，参见表，参见表4-24-2。分度圆上的参数分别用d、r、m、p、e及表示。m越大，P愈大,轮齿愈大，抗弯强度也愈高。d=mz2 2、基圆前面已有公式基圆直径为基圆上的齿距进而可得：由此可见：齿数，模数，压力角是决定渐开线形状的三个基本参数。齿顶高用ha 表示，齿根高用hf 表示，齿全高用h 表示：齿顶圆直径齿根圆直径3 3、齿顶高和齿根高 标准齿轮 除模数和压力角为标准值外，分度圆上的齿厚(S)等于齿槽宽(e)，以及齿顶高(ha)、齿根高(hf)分别与模数（m）之比值均等于标准值的齿轮。、c*分别称为齿顶高系数和顶隙系数，其标准值为：即且有1.1.标准齿轮标准
9、齿轮（三）外啮合标准齿轮传动的基本尺寸计算（三）外啮合标准齿轮传动的基本尺寸计算 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。r2r1cao1o2顶隙（也称径向间隙）顶隙（也称径向间隙）2.2.中心距中心距一对齿轮啮合传动时，中一对齿轮啮合传动时，中心距等于两节圆半径之和。心距等于两节圆半径之和。一对无侧隙标准齿轮传动，一对无侧隙标准齿轮传动，其分度圆与节圆重合，啮其分度圆与节圆重合，啮合角等于分度圆压力角合角等于分度圆压力角标准中心距（标准齿轮无标准中心距（标准齿轮无侧隙传动中心距）侧隙传动中心距）r2r1cao1o2常用测量项目公法线长度 检验齿轮精度 卡脚与齿廓相切 跨齿为整数作业与思考题l思考题6-1;6-2作业6-6