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1、10.210.2 齿轮啮合的基本定律齿轮啮合的基本定律1、齿轮传动的传动比2、齿廓的概念3、齿廓啮合的基本定律4、定传动比传动和变传动比传动5、齿廓形状的选择1 1、齿轮传动比、齿轮传动比齿轮的齿轮的平均传动比平均传动比i12=n1/n2=z2/z1为齿数的反比。为齿数的反比。齿轮的齿轮的瞬时传动比瞬时传动比则与齿廓曲线的形状有关。则与齿廓曲线的形状有关。2 2、齿廓、齿廓齿廓齿廓:圆柱齿轮的齿面与垂直于其轴:圆柱齿轮的齿面与垂直于其轴线的平面的交线称为齿廓。线的平面的交线称为齿廓。3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律齿廓啮合的基本定律描述了齿轮在传齿廓啮合的基本定律描述了齿轮在传动
2、时,齿廓形状和瞬时传动比之间的动时,齿廓形状和瞬时传动比之间的关系。关系。齿廓曲线C1齿廓曲线C2啮合点K顺时针逆时针公法线由瞬心的概念可知:一对相互啮合的齿廓由瞬心的概念可知:一对相互啮合的齿廓在接触点在接触点K处的公法线处的公法线nn与两齿轮的连心与两齿轮的连心线线O1O2的交点的交点P为两个齿轮的为两个齿轮的相对瞬心相对瞬心。P点的速度点的速度vP为:为:可得:可得:则瞬时传动比为:则瞬时传动比为:3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律瞬时传动比:瞬时传动比:上式表明:相互啮合传动的一对齿轮在任上式表明:相互啮合传动的一对齿轮在任意位
3、置时的传动比意位置时的传动比i12,都与其连心线,都与其连心线O1O2,被其啮合齿廓在接触点,被其啮合齿廓在接触点(K)处的公法线处的公法线(nn)所分成的两段线段长度所分成的两段线段长度(O1P和和O2P)之之反比。反比。这一规律,我们把它叫做这一规律,我们把它叫做齿廓啮合的基本定律齿廓啮合的基本定律。3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律瞬时传动比:瞬时传动比:根据根据齿廓啮合的基本定律齿廓啮合的基本定律,我们可以,我们可以知道齿轮的瞬时传动比与齿廓的形状知道齿轮的瞬时传动比与齿廓的形状有关。可以根据齿廓曲线来确定齿轮有关。可以根据齿廓曲线来确定齿轮的传动比,反之,也可以根据给定的
4、的传动比,反之,也可以根据给定的传动比来确定齿廓曲线。传动比来确定齿廓曲线。瞬时传动比:瞬时传动比:节点节点:齿廓啮合点处的公法线:齿廓啮合点处的公法线nn与两轮与两轮连心线连心线O1O2的交点的交点P称为称为节点节点。由上式可知,如果我们要求瞬时传动比由上式可知,如果我们要求瞬时传动比i12为一个常数,应使为一个常数,应使O2P/O1P为常数,而为常数,而O1和和O2为定点,则为定点,则P也应为一个定点。也应为一个定点。3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律瞬时传动比:瞬时传动比:推论:两齿轮做推论:两齿轮做定传动比传动定传动比传动的条件是:的条件是:不论两齿轮齿廓在何位置接触,过接
5、触不论两齿轮齿廓在何位置接触,过接触点的公法线与连心线交于一个定点。点的公法线与连心线交于一个定点。3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律4 4、定传动比传动和变传动比传动、定传动比传动和变传动比传动节线节线:节点:节点P相对于齿轮的运动相对于齿轮的运动轨迹,称为轨迹,称为节线节线。齿轮作定传动比传动时,节线是一个齿轮作定传动比传动时,节线是一个圆,叫做圆,叫做节圆节圆。节圆的半径分别为。节圆的半径分别为 r1=O1P r2=O2P 我们在学习绘制机构运动简图时,齿我们在学习绘制机构运动简图时,齿轮常常用一个圆来表示,这个圆就是轮常常用一个圆来表示,这个圆就是节圆。当齿轮啮合时,节圆。
6、当齿轮啮合时,两轮的节圆始两轮的节圆始终相切并作纯滚动终相切并作纯滚动。4 4、定传动比传动和变传动比传动、定传动比传动和变传动比传动4 4、定传动比传动和变传动比传动、定传动比传动和变传动比传动 齿轮作变传动比传动时,节点齿轮作变传动比传动时,节点P就不再是连心线上的一个定点,就不再是连心线上的一个定点,而是按照传动比的变化规律在连心线上移动。这时而是按照传动比的变化规律在连心线上移动。这时P点相对于齿点相对于齿轮的运动轨迹也就不再是圆了,而是一条非圆曲线,称为轮的运动轨迹也就不再是圆了,而是一条非圆曲线,称为节线节线。这种齿轮叫做这种齿轮叫做非圆齿轮非圆齿轮。非圆齿轮的一些实例非圆齿轮的一
7、些实例对数螺线齿轮机构矩形齿轮机构三角形齿轮机构4 4、定传动比传动和变传动比传动、定传动比传动和变传动比传动5 5、齿廓形状的选择、齿廓形状的选择共轭齿廓的概念:共轭齿廓的概念:轭轭:两头牛背上的架子叫做轭,作用是:两头牛背上的架子叫做轭,作用是使两头牛共同行走。使两头牛共同行走。共轭共轭:按照一定的规律相互配合。:按照一定的规律相互配合。共轭齿廓的概念:共轭齿廓的概念:轭轭:两头牛背上的架子叫做轭,作用是使:两头牛背上的架子叫做轭,作用是使两头牛共同行走。两头牛共同行走。共轭共轭:按照一定的规律相互配合。:按照一定的规律相互配合。因此,若已知传动比(规律)和其中因此,若已知传动比(规律)和
8、其中一条齿廓曲线,就可以根据齿廓啮合基本一条齿廓曲线,就可以根据齿廓啮合基本定律求出另一条与之共轭的齿廓曲线。定律求出另一条与之共轭的齿廓曲线。理论上,满足齿廓啮合基本定律的共理论上,满足齿廓啮合基本定律的共轭齿廓曲线为无穷多个。轭齿廓曲线为无穷多个。考虑到制造、安装和使用,最常用的考虑到制造、安装和使用,最常用的是渐开线齿廓。是渐开线齿廓。渐开线渐开线摆线变态摆线圆弧曲线抛物线5 5、齿廓形状的选择、齿廓形状的选择小结小结1 1、齿轮传动的传动比、齿轮传动的传动比平均传动比和瞬时传动比平均传动比和瞬时传动比2 2、齿廓的概念、齿廓的概念3 3、齿廓啮合的基本定律、齿廓啮合的基本定律啮合点、公法线、连心线、瞬心、节点啮合点、公法线、连心线、瞬心、节点齿轮作定传动比传动的条件齿轮作定传动比传动的条件4 4、定传动比传动和变传动比传动、定传动比传动和变传动比传动普通齿轮、节圆普通齿轮、节圆非圆齿轮、节线非圆齿轮、节线5 5、齿廓形状的选择、齿廓形状的选择共轭齿廓,常见的齿轮齿廓共轭齿廓,常见的齿轮齿廓