第10章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計1

1、1 第第10 10章章 齒輪傳動齒輪傳動 10-1 齒輪傳動的特點和基本類型類型齒輪傳動的特點和基本類型類型 10-2 漸開線齒輪的齒廓及傳動比漸開線齒輪的齒廓及傳動比 10-3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計算漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸計算 10-4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 10-5 漸開線齒輪的加工方法漸開線齒輪的加工方法 10-6 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒輪的最少齒數(shù)漸開線齒廓的根切現(xiàn)象與標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒輪的最少齒數(shù) 10-8 齒輪常見的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則齒輪常見的失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則 10-9齒輪的常用材料及許用應(yīng)力齒輪的常用材料

2、及許用應(yīng)力 10-10 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計算 10-11 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動平行軸斜齒圓柱齒輪傳動 10-12 直齒錐齒輪傳動直齒錐齒輪傳動 10-13 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪傳動的潤滑和效率 10-14 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動的設(shè)計計算 2 3 4 5 10-1 10-1 齒輪傳動的特點和基本類型齒輪傳動的特點和基本類型 齒輪機(jī)構(gòu)的組成：齒輪與機(jī)架的轉(zhuǎn)動副和齒輪與齒輪機(jī)構(gòu)的組成：齒輪與機(jī)架的轉(zhuǎn)動副和齒輪與 齒輪（齒條）的高副組成。齒輪（齒條）的高副組成。 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：可用來傳遞任意兩軸間

3、的運(yùn)動齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：可用來傳遞任意兩軸間的運(yùn)動 和動力。和動力。 齒輪機(jī)構(gòu)的特點：傳遞功率大，適用的速度范圍齒輪機(jī)構(gòu)的特點：傳遞功率大，適用的速度范圍 大，效率高，能保證恒定或準(zhǔn)確的的傳動比，大，效率高，能保證恒定或準(zhǔn)確的的傳動比， 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長等特點。結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長等特點。 6 齒輪機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用齒輪機(jī)構(gòu)的特點和應(yīng)用 7 平面齒輪機(jī)構(gòu)平面齒輪機(jī)構(gòu) 空間齒輪機(jī)構(gòu)空間齒輪機(jī)構(gòu) 定傳動比：齒輪呈圓形，稱為圓形齒輪機(jī)構(gòu)定傳動比：齒輪呈圓形，稱為圓形齒輪機(jī)構(gòu) 按齒輪傳遞的相對運(yùn)動是平面運(yùn)動還是空間運(yùn)動分按齒輪傳遞的相對運(yùn)動是平面運(yùn)動還是空間運(yùn)動分 齒輪機(jī)構(gòu)的分類齒輪機(jī)構(gòu)的

4、分類 根據(jù)一對齒輪實現(xiàn)傳動比的情況，它可以分為根據(jù)一對齒輪實現(xiàn)傳動比的情況，它可以分為 變傳動比：齒輪呈非圓形，稱為非圓形齒輪機(jī)構(gòu)變傳動比：齒輪呈非圓形，稱為非圓形齒輪機(jī)構(gòu) ci 2 1 12 )( 2 1 12 tfi 8 1、平面齒輪傳動（相對運(yùn)動為平面?zhèn)鲃?，傳遞平行軸間、平面齒輪傳動（相對運(yùn)動為平面?zhèn)鲃?，傳遞平行軸間 的運(yùn)動。的運(yùn)動。 (2)(2)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)輪齒與其軸線傾斜一個角度斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)輪齒與其軸線傾斜一個角度 外嚙合齒輪傳動：外嚙合齒輪傳動：齒輪轉(zhuǎn)向相反齒輪轉(zhuǎn)向相反 內(nèi)嚙合齒輪傳動：內(nèi)嚙合齒輪傳動：齒輪轉(zhuǎn)向相同齒輪轉(zhuǎn)向相同 齒輪與齒條傳動：齒輪轉(zhuǎn)動，齒條作直線運(yùn)動齒輪與

5、齒條傳動：齒輪轉(zhuǎn)動，齒條作直線運(yùn)動 (1)(1)直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪( (直齒輪）機(jī)構(gòu)直齒輪）機(jī)構(gòu)輪齒分布在圓柱上，輪齒分布在圓柱上， 且與其軸線平行且與其軸線平行； 根據(jù)輪齒排列方向的不同根據(jù)輪齒排列方向的不同 按嚙合按嚙合 性質(zhì)分性質(zhì)分 按嚙合按嚙合 性質(zhì)分性質(zhì)分 外嚙合齒輪傳動外嚙合齒輪傳動：齒輪轉(zhuǎn)向相反齒輪轉(zhuǎn)向相反 內(nèi)嚙合齒輪傳動：內(nèi)嚙合齒輪傳動：齒輪轉(zhuǎn)向相同齒輪轉(zhuǎn)向相同 齒輪與齒條傳動：齒輪轉(zhuǎn)動，齒條作直線運(yùn)動齒輪與齒條傳動：齒輪轉(zhuǎn)動，齒條作直線運(yùn)動 (3).(3).人字齒輪機(jī)構(gòu)齒形如人字，它相當(dāng)于兩個全人字齒輪機(jī)構(gòu)齒形如人字，它相當(dāng)于兩個全 等、但螺旋方向相反的斜齒輪拼接而成。

6、等、但螺旋方向相反的斜齒輪拼接而成。 9 直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) a. 輪齒分布在圓柱上，且與其軸線平行；輪齒分布在圓柱上，且與其軸線平行； b. 外嚙合齒輪轉(zhuǎn)向相反，內(nèi)嚙合齒輪轉(zhuǎn)向相同。外嚙合齒輪轉(zhuǎn)向相反，內(nèi)嚙合齒輪轉(zhuǎn)向相同。 外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動 10 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 11 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 特點：特點：輪齒與其軸線傾斜；傳動平穩(wěn)，適合于輪齒與其軸線傾斜；傳動平穩(wěn)，適合于 高速傳動，但有軸向力；有外嚙合、內(nèi)嚙合和高速傳動，但有軸向力；有外嚙合、內(nèi)嚙合和 齒輪齒條傳動類型。齒輪齒條傳動類型。 外嚙合齒輪傳動 12 內(nèi)嚙合圓柱齒輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu) 13 特點：特

7、點：由兩排由兩排 旋向相反的斜旋向相反的斜 齒輪對稱組成，齒輪對稱組成， 其軸向力被相其軸向力被相 互抵消。適合互抵消。適合 高速和重載傳高速和重載傳 動，但制造成動，但制造成 本較高。本較高。 (avi) 人字齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)人字齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 14 2. 空間齒輪傳動（相對運(yùn)動為空間運(yùn)動，傳遞不平空間齒輪傳動（相對運(yùn)動為空間運(yùn)動，傳遞不平 行軸間的運(yùn)動）行軸間的運(yùn)動） . 傳遞相交軸運(yùn)動傳遞相交軸運(yùn)動 （錐齒輪傳動）（錐齒輪傳動） 直齒直齒 斜齒斜齒 曲線齒曲線齒 傳遞交錯軸運(yùn)動傳遞交錯軸運(yùn)動 交錯軸斜齒傳動交錯軸斜齒傳動 蝸桿蝸輪蝸桿蝸輪 準(zhǔn)雙曲面齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪 15 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)圓錐齒

8、輪機(jī)構(gòu) 特點：特點：輪齒沿圓錐母線排列于截錐表面，是相交軸齒輪齒沿圓錐母線排列于截錐表面，是相交軸齒 輪傳動的基本形式。制造較為簡單。輪傳動的基本形式。制造較為簡單。 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 16 3.用于交錯軸間傳動的齒輪機(jī)構(gòu)用于交錯軸間傳動的齒輪機(jī)構(gòu) 特點：特點：兩螺旋角數(shù)兩螺旋角數(shù) 值不等的斜齒輪嚙值不等的斜齒輪嚙 合時，可組成兩軸合時，可組成兩軸 線任意交錯傳動，線任意交錯傳動， 兩輪齒為點接觸，兩輪齒為點接觸， 且滑動速度較大，且滑動速度較大， 主要用于傳遞運(yùn)動主要用于傳遞運(yùn)動 或輕載傳動。或輕載傳動。(avi) 斜齒交錯軸齒輪傳動 17 特點：特點：蝸桿蝸輪傳動多用于蝸

9、桿蝸輪傳動多用于 兩軸交錯角為兩軸交錯角為90 的傳動，其的傳動，其 傳動比大，傳動平穩(wěn)，具有傳動比大，傳動平穩(wěn)，具有 自鎖性，但效率較低。自鎖性，但效率較低。 蝸桿蝸輪傳動蝸桿蝸輪傳動 18 補(bǔ)：齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖補(bǔ)：齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 (avi) (avi) 19 (avi)(avi) 20 (avi) 21 補(bǔ)：補(bǔ)： 齒輪機(jī)構(gòu)的功能齒輪機(jī)構(gòu)的功能 齒輪用于傳遞（變換）運(yùn)動和力。齒輪用于傳遞（變換）運(yùn)動和力。 （1）轉(zhuǎn)速大小的變換）轉(zhuǎn)速大小的變換 齒數(shù)比齒數(shù)比 2 1 z z 決定轉(zhuǎn)速變換量決定轉(zhuǎn)速變換量 z1 z2 2 2 2 2 1 1 z2 z1 1 1 (avi) 22 (

10、2) 轉(zhuǎn)速方向的變換轉(zhuǎn)速方向的變換 平行軸外嚙合齒輪傳動改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向平行軸外嚙合齒輪傳動改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向 平行軸內(nèi)嚙合齒輪傳動不改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向平行軸內(nèi)嚙合齒輪傳動不改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向 (avi) (avi)(avi) (avi)(avi) 23 (3) 改變運(yùn)動的傳遞方向改變運(yùn)動的傳遞方向 相交軸外嚙合齒輪傳動不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運(yùn)動相交軸外嚙合齒輪傳動不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運(yùn)動 的傳遞方向的傳遞方向 交錯軸外嚙交錯軸外嚙 合齒輪傳動不僅合齒輪傳動不僅 改變齒輪的回轉(zhuǎn)改變齒輪的回轉(zhuǎn) 方向還改變運(yùn)動方向還改變運(yùn)動 的傳遞方向的傳遞方向 (avi)(avi)(avi) (

11、avi)(avi) 24 (4) 改變運(yùn)動特性改變運(yùn)動特性 齒輪齒條傳動可以把一個轉(zhuǎn)動變換為移動，或者把一個齒輪齒條傳動可以把一個轉(zhuǎn)動變換為移動，或者把一個 移動變換為轉(zhuǎn)動移動變換為轉(zhuǎn)動 (avi)(avi) 25 K B A 當(dāng)一直線沿半徑為當(dāng)一直線沿半徑為rb的的 圓作純滾動時，該直線上圓作純滾動時，該直線上 任一點任一點K的軌跡稱為該圓的的軌跡稱為該圓的 漸開線漸開線，該圓稱為漸開線，該圓稱為漸開線 的的基圓基圓，直線，直線n-n稱為漸開稱為漸開 線的線的發(fā)生線發(fā)生線，角，角K 稱為漸稱為漸 開線開線AK段的展角。段的展角。 rb 發(fā)生線發(fā)生線 漸開線漸開線 基圓基圓 K 1、漸開線、漸

12、開線的形成的形成 10-2 10-2 漸開線齒輪的齒廓及傳動比漸開線齒輪的齒廓及傳動比 26 2、漸開線的性質(zhì)、漸開線的性質(zhì) 2) 漸開線上任一點的法線切于基圓。漸開線上任一點的法線切于基圓。 5) 基圓以內(nèi)沒有漸開線?；鶊A以內(nèi)沒有漸開線。 rb K B A 漸開線漸開線 發(fā)生線發(fā)生線 K O 1) 發(fā)生線在基圓上滾過的線段發(fā)生線在基圓上滾過的線段 長度長度 BK 等于基圓上被滾過的等于基圓上被滾過的 圓弧長度圓弧長度 AB ，即，即 BK = AB 。 3) 切點切點B為漸開線上在點為漸開線上在點K處的曲處的曲 率中心，率中心， BK為為K點點處的曲率半徑。處的曲率半徑。 離基圓越近，曲率半

13、徑越小。離基圓越近，曲率半徑越小。 4) 漸開線的形狀僅取決于其基圓的漸開線的形狀僅取決于其基圓的 大小。大小。 27 漸開線的形狀僅取決于其基圓的大小。漸開線的形狀僅取決于其基圓的大小。 N A rb2 N1 N2 A1 A2 O2 O1 rb1 1 2 K1 K2 其中：其中：q q1= q q2 28 3、漸開線方程、漸開線方程 展角展角K稱為壓力角稱為壓力角 K的漸開線函的漸開線函 數(shù)，工程上常用數(shù)，工程上常用inv K表示。即表示。即 K漸開線在漸開線在K點的壓力角。點的壓力角。 VK rb K B A 漸開線漸開線 發(fā)生線發(fā)生線 K O rK K K F rb(K + K) =AB

14、=KB= rbtan K 故：故：K = tan K - - K inv K = tan K - - K cos K = rb / rK 29 綜上所述，可得漸開線的極坐標(biāo)綜上所述，可得漸開線的極坐標(biāo) 參數(shù)方程為：參數(shù)方程為： VK rb K B A 漸開線漸開線 發(fā)生線發(fā)生線 K O rK K K F kkkK K b K tginv r r q cos 30 4 4、漸開線齒廓的嚙合特點、漸開線齒廓的嚙合特點 (avi) 嚙合基本定律 節(jié)點：高副嚙合相對瞬心一定在兩輪中心的連線上，節(jié)點：高副嚙合相對瞬心一定在兩輪中心的連線上， 齒輪嚙合相對速度瞬心齒輪嚙合相對速度瞬心P P即為嚙合節(jié)點。即

15、為嚙合節(jié)點。 PO PO i 1 2 2 1 2 1 12 31 齒廓嚙合基本定律：齒廓嚙合基本定律：互相嚙合傳動的一對齒輪，在任互相嚙合傳動的一對齒輪，在任 一位置時的傳動比，都與其連心線一位置時的傳動比，都與其連心線O1O2被其嚙合齒被其嚙合齒 廓在接觸點處的公法線所分成的兩段成反比。廓在接觸點處的公法線所分成的兩段成反比。 此時齒輪的傳動比為此時齒輪的傳動比為 兩齒輪作定傳動比傳動的條件是：不論兩輪齒廓在何兩齒輪作定傳動比傳動的條件是：不論兩輪齒廓在何 位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線與兩齒輪的位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線與兩齒輪的 連心線交于一定點。連心線交于一定點。 （1

16、 1）中心距可分性）中心距可分性 32 O1 O2 N1 N2 rb1 rb2 r1 r2 g1 g1 g2 g2 K K P t t 1 2 C r r r r PO PO i b b 1 2 1 2 1 2 2 1 12 分別以輪心分別以輪心O1與與O2為圓心，以為圓心，以 O1P和和O2P為半徑所作的圓，稱為半徑所作的圓，稱 為節(jié)圓。一對漸開線齒輪的嚙為節(jié)圓。一對漸開線齒輪的嚙 合傳動可以看作兩個節(jié)圓的純合傳動可以看作兩個節(jié)圓的純 滾動，且速度相等。滾動，且速度相等。 N1N2與與O1O2的交點的交點P為一定點。為一定點。 33 漸開線齒廓嚙合具有可分性漸開線齒廓嚙合具有可分性 rb2

17、2 O2 r1 r 2 rb1 1 O1 N2 N1 K P rb1 rb2 2 1 O1 O2 K r1 r 2 N2 N1 P 齒輪一經(jīng)加工完畢，基圓大小就確定了，因此在安裝時若中心距 略有變化也不會改變傳動比的大小，此特性稱為中心距可分性。 （2 2）齒面的滑動）齒面的滑動 34 在節(jié)點嚙合時，倆個節(jié)圓作純滾動， 齒面上無滑動存在，在任意點K嚙合 時，由于兩輪在K點的線速度不重合， 必會產(chǎn)生沿著齒面方向的相對滑動， 造成齒面的磨損。 （3 3）嚙合角不變）嚙合角不變 嚙合角：嚙合線與倆節(jié)圓公切線 所夾的銳角，它就是漸開線在節(jié)圓上 的壓力角。齒輪傳動時嚙合角不變， 力作用線方向不變，若傳遞

18、的扭矩不 變，其壓力大小也保持不變，因而傳 動較平穩(wěn)。 嚙合 rb1 rb2 2 1 O1 O2 K r1 r 1 N2 N1 P 10-310-3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主 要參數(shù)和幾何尺寸計算要參數(shù)和幾何尺寸計算 35 1.齒輪各部分名稱和符號齒輪各部分名稱和符號 齒頂圓齒頂圓 da、ra 齒根圓齒根圓 df、rf rb O ra rf 基圓基圓 db、rb 36 r 齒厚齒厚 si 任意圓上的弧長任意圓上的弧長 齒槽寬齒槽寬 ei 弧長弧長 齒距齒距 pi= si +ei 同側(cè)齒廓弧長同側(cè)齒廓弧長 齒頂高齒頂高h(yuǎn)a 齒根高齒根高 hf 齒全高齒全高 h= ha+

19、hf 齒寬齒寬 B ha hf h rb O B p ra s e si ei rf pi 分度圓分度圓人為規(guī)定的計算基準(zhǔn)人為規(guī)定的計算基準(zhǔn) 圓，圓，此圓上具有標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)和此圓上具有標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)和 壓力角壓力角. 表示符號：表示符號： d、r、s、e，p= s+e mzd mp p m 37 2.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) （2 2）模數(shù)）模數(shù)m m 為了便于計算、制造和檢驗，而人為地把為了便于計算、制造和檢驗，而人為地把p/p/ 的的比值規(guī)比值規(guī) 定為一個有理數(shù)列，稱為模數(shù)，單位為定為一個有理數(shù)列，稱為模數(shù)，單位為mm.mm. d = z p zp d （1）齒數(shù)）齒

20、數(shù)Z：指齒輪整個圓周上輪齒的總數(shù)。指齒輪整個圓周上輪齒的總數(shù)。 齒輪的大小和漸開線齒廓的形狀均與齒數(shù)有關(guān)。齒輪的大小和漸開線齒廓的形狀均與齒數(shù)有關(guān)。 38 m=4 z=16 m=2 z=16 m=1 z=16 齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)愈大，其尺寸也愈大。齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)愈大，其尺寸也愈大。 39 第 一 系 列 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第 二 系 列 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3

21、.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 （30） 36 45 模數(shù)系列模數(shù)系列 模數(shù)的意義模數(shù)的意義 u齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，尺寸越大。輪齒的抗彎強(qiáng)齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，尺寸越大。輪齒的抗彎強(qiáng) 度越大。度越大。 ，確定模數(shù)，確定模數(shù)m實際上就是確定齒距實際上就是確定齒距p，也就是確，也就是確 定齒厚定齒厚s和齒槽寬和齒槽寬e。模數(shù)。模數(shù)m越大，齒距越大，齒距p越大，齒厚越大，齒厚s和齒和齒 槽寬槽寬e也越大。也越大。 m = p u 模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 40 （3）分度圓壓力角）分度圓壓力角 ：在分度圓上的受力方向線與被作用點在分度圓上

22、的受力方向線與被作用點 速度方向線所夾銳角。速度方向線所夾銳角。 國家標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1356-88）中規(guī)定分）中規(guī)定分 度圓壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值為度圓壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值為20 。 VK rb K N A 漸開線漸開線 發(fā)生線發(fā)生線 K O K rK K F k b k k b k r rr rarccos cos 基圓上的壓力角等于基圓上的壓力角等于0 0 任意圓壓力角任意圓壓力角 cos 2 cos mz rrb 補(bǔ)：分度圓和節(jié)圓有原則性的區(qū)別補(bǔ)：分度圓和節(jié)圓有原則性的區(qū)別 分度圓是齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力 角的圓,每個齒輪都有一個大小確定的分度圓；而節(jié) 圓則是表示一對齒輪嚙合特性的圓。 對

23、單個齒輪而言，節(jié)圓無意義；當(dāng)一對齒 輪嚙合時，它們的節(jié)圓隨中心矩的變化（可分性）而 變化。因此節(jié)圓和分度圓可以重合，也可以不重合。 另外；分度圓壓力角是一個大小確定的角， 嚙合角可以與之相等，也可以不等，但嚙合角與節(jié)圓 壓力角始終相等。 41 42 齒頂高用齒頂高系數(shù)齒頂高用齒頂高系數(shù)h ha * * 與模數(shù)與模數(shù)m m的乘積表示的乘積表示 齒根高齒根高h(yuǎn) hf f用齒頂高系數(shù)用齒頂高系數(shù)h ha a * *與頂隙系數(shù) 與頂隙系數(shù)c c* *之和乘以模數(shù)之和乘以模數(shù)m m表示表示 h ha a= =h ha a* *m m h hf f= =(h(ha a* * +c +c* *)m )m （

24、4 4）齒頂高系數(shù)）齒頂高系數(shù)h ha a* * 和頂隙系數(shù)和頂隙系數(shù)c c* * 1 1）正常齒制當(dāng)）正常齒制當(dāng)m 1m 1時，時，h ha * * =1=1, c, c* *= =0.250.25 當(dāng)當(dāng)m1m1時，時，h ha * * =1=1, c, c* *= =0.350.35 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)h ha a* *與頂隙系數(shù)與頂隙系數(shù)c c* *在我國已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。在我國已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。 2 2）短齒制）短齒制h ha * * =0.8=0.8, c, c* *=0.3=0.3 3.3.漸開線齒輪各部分的幾何尺寸漸開線齒輪各部分的幾何尺寸 43 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)：

25、m m、 、h ha a * * 、 、c c* * 、Z Z 標(biāo)準(zhǔn)齒輪指齒輪的標(biāo)準(zhǔn)齒輪指齒輪的基本參數(shù)基本參數(shù) m m和和 以及參數(shù)以及參數(shù) h ha a * * ,c ,c* * 均為標(biāo)準(zhǔn)值均為標(biāo)準(zhǔn)值. . 44 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸的計算公式漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸的計算公式 分度圓直徑分度圓直徑d 基圓直徑基圓直徑db 齒頂高齒頂高 齒根高齒根高 齒頂圓直徑齒頂圓直徑 齒根圓直徑齒根圓直徑 齒齒 距距 p 齒齒 厚厚s 基圓齒距基圓齒距 中心距中心距a 注：上面符號用于外齒輪或外嚙合傳動，下面符號用于內(nèi)齒輪或內(nèi)嚙合傳動。注：上面符號用于外齒輪或外嚙合傳動，下面符號用

26、于內(nèi)齒輪或內(nèi)嚙合傳動。 ha * ha = ham d1=mz1 ， ，d2=mz2 db1=mz1 cos a ， ，db2=mz2 cos a hf * hf = (ha+ c ) m * da df P= m s= m/2 pb Pb= m cosa 表表10-1漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸公式表漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸公式表 名名 稱稱代代 號號公公 式式 a=m(z1 z2)/2 da1= d1+2 ha = m (z1 +2 ha )， ， da2= d2+2 ha = m (z2 2 ha ) * df1= d1- -2 hf = m (z z1 1 - -2 ha -

27、-2c )， * df2= d2 2 hf = m (z z2 2 2 ha 2c ) - - + + - - + + - - + + * 45 （2）內(nèi)齒輪）內(nèi)齒輪 2）內(nèi)齒輪的分度圓大于齒頂圓，而齒根圓又）內(nèi)齒輪的分度圓大于齒頂圓，而齒根圓又 大于分度圓。大于分度圓。 內(nèi)齒輪的齒頂圓直徑內(nèi)齒輪的齒頂圓直徑 mhzhdd aaa )2(2 * 內(nèi)齒輪的齒根圓直徑內(nèi)齒輪的齒根圓直徑 mchzhdd aff )22(2 * 1）內(nèi)齒輪的輪齒相當(dāng)于外齒輪的齒槽，其）內(nèi)齒輪的輪齒相當(dāng)于外齒輪的齒槽，其 齒槽相當(dāng)于外齒輪的輪齒。齒槽相當(dāng)于外齒輪的輪齒。 內(nèi)齒輪的齒廓則是內(nèi)齒輪的齒廓則是內(nèi)凹的，內(nèi)凹的，

28、其齒厚和齒槽寬其齒厚和齒槽寬 分別對應(yīng)外齒輪的齒槽寬和齒厚。分別對應(yīng)外齒輪的齒槽寬和齒厚。 46 3）內(nèi)齒輪的齒頂圓必須大于基圓。）內(nèi)齒輪的齒頂圓必須大于基圓。 補(bǔ)：補(bǔ)： 47 m 和 Z 決定了分度圓的大小，而齒輪的大小 主要取決取分度圓，因此，齒輪大小主要由m 和 Z 決定的。 齒輪齒廓的形狀由齒輪齒廓的形狀由m m、 、決定。決定。 cos 2 cos mz rr b 48 例例1、一對正常標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動。小齒輪因、一對正常標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動。小齒輪因 遺失需配制。已測得大齒輪的齒頂圓直徑遺失需配制。已測得大齒輪的齒頂圓直徑 齒數(shù)齒數(shù) ，壓力角，壓力角 ，兩軸的中心距，兩軸的中心

29、距 ， 。 )94. 020(cos 試確定小齒輪的：（試確定小齒輪的：（1）模數(shù)、齒數(shù)；（）模數(shù)、齒數(shù)；（2）計）計 算分度圓直徑；（算分度圓直徑；（3）齒頂圓直徑；（）齒頂圓直徑；（4）基圓）基圓 齒距。齒距。 ,408 2 mmd a 100 2 Z 20 mma310 49 55310 2 )100(4 2 )( 4408)2100()2( 1 121 * 22 z zzzm a mmhzmd aa 220554 11 mzd 228)255()2( * 11 mhzmd aa 80.1120cos414. 3coscosmppb 解：解： 50 (avi) 10-4 漸開線直齒圓柱齒

30、輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 (avi) 1.一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合的條件一對漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合的條件 嚙合2嚙合1 51 實際嚙合線 21B B 理論嚙合線 21N N 齒廓工作段 DGEF和 52 法向齒距法向齒距 K K 實現(xiàn)定比正確嚙合的條件為：實現(xiàn)定比正確嚙合的條件為： 法向齒距相等法向齒距相等 法向齒距基圓齒距法向齒距基圓齒距 漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件 53 pb1 pb2 基圓齒距基圓齒距 54 當(dāng)當(dāng)Pb2Pb1 ，后一對齒輪未進(jìn)入嚙合區(qū)就開始接觸，后一對齒輪未進(jìn)入嚙合區(qū)就開始接觸， 產(chǎn)生動載荷產(chǎn)生動載荷 。 當(dāng)當(dāng)P

31、b2 1 1 值越大值越大 B2 B1 pb B1B2 嚙合輪齒對越多嚙合輪齒對越多 承載能力越高承載能力越高 連續(xù)性和平穩(wěn)性越好連續(xù)性和平穩(wěn)性越好 重合度 當(dāng)當(dāng) 1 1：在齒輪傳動的過程中，始終有：在齒輪傳動的過程中，始終有一對一對輪齒參輪齒參 加嚙合；加嚙合； 當(dāng)當(dāng) 2 2：在齒輪傳動的過程中，始終有：在齒輪傳動的過程中，始終有兩對兩對齒嚙合；齒嚙合； 當(dāng)當(dāng) 1.451.45：在齒輪傳動的過程中，有：在齒輪傳動的過程中，有兩個兩個0.450.45p pb b的的 長度上，有長度上，有兩對兩對輪齒同時嚙合，在輪齒同時嚙合，在0.550.55p pb b的長度上，的長度上， 則只有則只有一對一

32、對輪齒嚙合。輪齒嚙合。 61 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 62 rb1 1 O1 r1 N1 rb2 2 r2 N2 C O2 齒側(cè)間隙：齒側(cè)間隙：在輪齒未受力一面所具有的間隙在輪齒未受力一面所具有的間隙 3、漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合、漸開線齒輪的無側(cè)隙嚙合 1）保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值）保證兩輪的頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值 c=c*m 2）保證兩輪的理論齒輪側(cè)隙為零）保證兩輪的理論齒輪側(cè)隙為零 無側(cè)隙嚙合條件：無側(cè)隙嚙合條件： s1 = e2 ， e1 = s2 63 （1）外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動）外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動 s1 = e2 ， e1 = s2 節(jié)圓上：節(jié)圓上： 分度圓上分度圓上 2211 2 se m se 標(biāo)準(zhǔn)中心距：標(biāo)準(zhǔn)中心距： 2 )( 21 2121 zzm rrrra 標(biāo)準(zhǔn)安裝：兩齒輪的節(jié)圓與分度圓重合時的安裝。標(biāo)準(zhǔn)安裝：兩齒輪的節(jié)圓與分度圓重合時的安裝。 滿足無側(cè)隙嚙合。滿足無側(cè)隙嚙合。 分度圓壓力角嚙合角 頂隙頂隙c c c=c=c c* * m m 非標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝: : 實際中心距：實際中心距： 64 cos cos cos cos cos cos 21 21 a rr rra coscosaa 兩輪的節(jié)圓不再與各自的分