機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)講義第4章

1、第第4章章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)4-1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型4-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓4-4 齒輪各部分名稱及漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪各部分名稱及漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn) 齒輪的基本尺寸齒輪的基本尺寸4-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合4-6 漸開(kāi)線齒輪的切齒原理漸開(kāi)線齒輪的切齒原理4-7 根切、最少齒數(shù)及變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)4-1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型一、特點(diǎn)：一、特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1) 傳動(dòng)效率高；傳動(dòng)效率高；2) 傳動(dòng)比恒定傳動(dòng)比恒定 ；3) 結(jié)構(gòu)緊湊

2、；結(jié)構(gòu)緊湊；4) 工作可靠、壽命長(zhǎng)。工作可靠、壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1) 制造、安裝精度要求較高；制造、安裝精度要求較高；2) 不適于遠(yuǎn)距離兩軸間傳動(dòng)不適于遠(yuǎn)距離兩軸間傳動(dòng)；3) 使用維護(hù)費(fèi)用較高；使用維護(hù)費(fèi)用較高； 4) 精度低時(shí)，振動(dòng)較大。精度低時(shí)，振動(dòng)較大。 齒齒輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)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)直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪兩軸相交齒輪兩軸相交齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 錐齒輪錐齒輪兩軸交錯(cuò)齒輪兩軸交錯(cuò)齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)直齒直齒斜齒斜齒交錯(cuò)軸斜齒輪交錯(cuò)軸斜齒輪蝸桿蝸輪蝸桿蝸輪準(zhǔn)雙曲面齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪曲線齒曲線齒內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合外嚙合外嚙合齒輪齒條齒輪齒條人字齒齒輪人字

3、齒齒輪4-1 齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類型二、類型：二、類型：內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合外嚙合外嚙合齒輪齒條齒輪齒條4-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件一、齒廓嚙合基本定律一、齒廓嚙合基本定律傳動(dòng)比：傳動(dòng)比： 常數(shù)常數(shù)圓齒輪；圓齒輪；121122vOCO C1212/io11nnCo22kv12得：得：根據(jù)三心定律可知：根據(jù)三心定律可知：P點(diǎn)為相對(duì)瞬心。點(diǎn)為相對(duì)瞬心。由：由：121221/iO C OC 要使一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為常數(shù)，要使一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比為常數(shù)，那么其齒廓的形狀必須是：那么其齒廓的形狀必須是： 不論兩齒廓在哪一點(diǎn)嚙合，過(guò)嚙不論兩齒廓在哪一點(diǎn)嚙合，過(guò)嚙合點(diǎn)所作

4、的齒廓公法線都與連心線交合點(diǎn)所作的齒廓公法線都與連心線交與一定點(diǎn)與一定點(diǎn)CC齒廓嚙合基本定律（輪齒廓嚙合基本定律（輪齒齒廓正確嚙合的條件齒齒廓正確嚙合的條件 ）4-2 齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件齒廓實(shí)現(xiàn)定角速比傳動(dòng)的條件節(jié)圓節(jié)圓r1r2o11nnCo22k12,rr 12212211O CriO Cr 節(jié)圓節(jié)圓 ：節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)C C在兩個(gè)齒輪運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡在兩個(gè)齒輪運(yùn)動(dòng)平面上的軌跡 是兩個(gè)圓。（輪是兩個(gè)圓。（輪1的節(jié)圓是以的節(jié)圓是以O(shè)1為圓為圓 心，心，O1C為半徑的圓。）為半徑的圓。）設(shè)節(jié)圓半徑設(shè)節(jié)圓半徑 二、共軛齒廓、共軛曲線二、共軛齒廓、共軛曲線三、齒廓曲線的選擇三、齒廓曲線的選擇1.

5、滿足定傳動(dòng)比的要求；滿足定傳動(dòng)比的要求；2. 考慮設(shè)計(jì)、制造等方面?？紤]設(shè)計(jì)、制造等方面。 通常采用通常采用漸開(kāi)線漸開(kāi)線、擺線、變態(tài)擺線、擺線、變態(tài)擺線. . 凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒輪的齒廓稱凡滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒輪的齒廓稱共共軛齒廓軛齒廓，共軛齒廓的齒廓曲線稱為，共軛齒廓的齒廓曲線稱為共軛曲線共軛曲線節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓一、一、 漸開(kāi)線的漸開(kāi)線的形成形成和特性和特性1.條直線在圓上作純滾動(dòng)時(shí)，直條直線在圓上作純滾動(dòng)時(shí)，直線上任一點(diǎn)的軌跡線上任一點(diǎn)的軌跡2. 漸開(kāi)線的特性漸開(kāi)線的特性 漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線切于基圓漸開(kāi)線上任意點(diǎn)的法線切于基圓純滾動(dòng)時(shí)， B為瞬心，

6、速度沿t-t線，是漸開(kāi)線的切線，故BK為法線 B點(diǎn)為曲率中心，點(diǎn)為曲率中心，BK為曲率半徑。為曲率半徑。 漸開(kāi)線起始點(diǎn)漸開(kāi)線起始點(diǎn)A處曲率半徑為處曲率半徑為0?？梢宰C明BK發(fā)生線，發(fā)生線， AB = BK;tt發(fā)生線發(fā)生線BK基圓基圓OArkk基圓基圓rbkAK段的展角段的展角漸開(kāi)線漸開(kāi)線漸開(kāi)線漸開(kāi)線rbOABkA1B1o1kK 漸開(kāi)線形狀取決于基圓。漸開(kāi)線形狀取決于基圓。 基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線?；鶊A內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。當(dāng)當(dāng)rb，變成直線。，變成直線。rkk kk kkvk 離中心越遠(yuǎn)，漸開(kāi)線上的壓力角越大。離中心越遠(yuǎn)，漸開(kāi)線上的壓力角越大。rb定義：嚙合時(shí)定義：嚙合時(shí)K K點(diǎn)正壓力方向與速度方向點(diǎn)正壓力方

7、向與速度方向所夾銳角為漸開(kāi)線上該點(diǎn)之壓力角所夾銳角為漸開(kāi)線上該點(diǎn)之壓力角k k。rbrk cosk B3o3kA2B2o2順口溜：順口溜：弧長(zhǎng)等于發(fā)生線，弧長(zhǎng)等于發(fā)生線， 基圓切線是法線，基圓切線是法線，曲線形狀隨基圓，曲線形狀隨基圓， 基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線?；鶊A內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓2O2rb2O11N2N1二、漸開(kāi)線齒廓的嚙合特性二、漸開(kāi)線齒廓的嚙合特性要使兩齒輪作定傳動(dòng)比傳動(dòng)，則兩輪的齒廓無(wú)論在任何位置接觸，過(guò)接觸點(diǎn)所作公法線必須與兩輪的連心線交于一個(gè)定點(diǎn)。 兩齒廓在任意點(diǎn)兩齒廓在任意點(diǎn)K K嚙合時(shí)，過(guò)嚙合時(shí)，過(guò)K作兩齒廓作兩齒廓 的法線的法線N1N2，即基圓的切線，即基圓的

8、切線-定直線定直線。i12=1/2= O2P/ O1P = const 兩輪中心連線也為定直線，兩輪中心連線也為定直線，故交點(diǎn)故交點(diǎn)P P 必為定點(diǎn)。必為定點(diǎn)。在位置K時(shí)同樣有此結(jié)論。C1C2KPK1. 漸開(kāi)線齒廓滿足定傳動(dòng)比要求漸開(kāi)線齒廓滿足定傳動(dòng)比要求工程意義：工程意義：i12為常數(shù)可減少因速度變化為常數(shù)可減少因速度變化所產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷、振動(dòng)和噪音，延所產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷、振動(dòng)和噪音，延長(zhǎng)齒輪使用壽命，提高機(jī)器工作精度。長(zhǎng)齒輪使用壽命，提高機(jī)器工作精度。4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓 四線合一四線合一2. 齒廓間正壓力方向不變齒廓間正壓力方向不變 N1N2是嚙合點(diǎn)的軌跡，稱為是嚙合點(diǎn)的軌跡，

9、稱為嚙合線嚙合線。2O2rb2O11N2N1E1E2KCK 嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角嚙合線與節(jié)圓公切線之間的夾角 ， 稱為稱為嚙合角。嚙合角。 實(shí)際上，實(shí)際上， 就是節(jié)圓上的就是節(jié)圓上的壓力角。壓力角。4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓rb1由漸開(kāi)線的性質(zhì)可知由漸開(kāi)線的性質(zhì)可知：嚙合線嚙合線又又是接觸點(diǎn)的是接觸點(diǎn)的法線法線，正壓力總是沿，正壓力總是沿法線方向，故正壓力方向不變。法線方向，故正壓力方向不變。該特性對(duì)傳動(dòng)的平穩(wěn)性有利。該特性對(duì)傳動(dòng)的平穩(wěn)性有利。3. 運(yùn)動(dòng)可分性運(yùn)動(dòng)可分性 O1N1PO2N2P由于上述特性，工程上廣泛采用漸開(kāi)線齒廓曲線。由于上述特性，工程上廣泛采用漸開(kāi)線齒廓曲線。實(shí)際安

10、裝中心距略有變化時(shí)，不影響實(shí)際安裝中心距略有變化時(shí)，不影響i12，這一特性稱為這一特性稱為運(yùn)動(dòng)可分性運(yùn)動(dòng)可分性，對(duì)加工和裝配，對(duì)加工和裝配很有利。很有利。故傳動(dòng)比又可寫(xiě)成：故傳動(dòng)比又可寫(xiě)成： i12 =1/2 = O2P/ O1P= rb2 /rb1基圓半徑之反比?；鶊A半徑之反比?；鶊A半徑是定值rb12 2O2rb2O11 1N2N1PC1C2K4-3 漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線齒廓4-4 齒輪各部分名稱及漸開(kāi)開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸齒輪各部分名稱及漸開(kāi)開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本尺寸分度圓分度圓就是齒就是齒輪上具輪上具有標(biāo)準(zhǔn)有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓標(biāo)準(zhǔn)壓力角的力角的圓。圓。rb1r1O11 1rb1r1O11 1rb

11、1r1O11 1pb2pb2pb2pb1pb1 pb2pb1= pb2pb1pb1不能正確嚙合不能正確嚙合!不能正確嚙合不能正確嚙合!能正確嚙合能正確嚙合!rb2r2O22 2rb2r2O22 2rb2r2O2 2 2一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，所有嚙合點(diǎn)都在嚙合線一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，所有嚙合點(diǎn)都在嚙合線N N1 1N N2 2上。上。漸開(kāi)線齒廓能滿足齒廓嚙合基本定律，那么，是否任意兩個(gè)漸開(kāi)線齒輪都能組成一對(duì)齒輪傳動(dòng)呢？m1 m2外觀齒1比齒2大PN1N2B2B1B1PN1N2B2PN1N2B1B24-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合一、正確嚙合條件一、正確嚙合條件兩齒輪的正確兩齒輪的正確嚙合條件

12、嚙合條件為：為：即：即：兩輪的兩輪的模數(shù)模數(shù)和和壓力角壓力角必須分別必須分別相等相等。mmm2121121212122112zzrrrrrribb常數(shù)常數(shù) 4-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合一、正確嚙合條件一、正確嚙合條件傳動(dòng)比傳動(dòng)比: :4-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合二、標(biāo)準(zhǔn)中心距二、標(biāo)準(zhǔn)中心距rb2r2O2r1O11 12 2PN1N2rb1對(duì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，確定中心距齒輪，確定中心距a a時(shí)，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：時(shí)，應(yīng)滿足兩個(gè)要求：1) 理論上齒側(cè)間隙為零理論上齒側(cè)間隙為零2) 頂隙頂隙c c為標(biāo)準(zhǔn)值。為標(biāo)準(zhǔn)值。 儲(chǔ)油用此時(shí)有：此時(shí)有：為了便于潤(rùn)滑、制造和裝配

13、誤差，以及受力受熱變形膨脹所引起的擠壓現(xiàn)象，實(shí)際上側(cè)隙不為零，由公差保證。ra1ra1rf2rf2ac標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝2211eess*()faaac hhhc m hm cm12*121212()()()2afaaarcrrmhmcrmhmcm zzrr 4-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合兩輪節(jié)圓總相切：兩輪節(jié)圓總相切： a = r1+ + r2 = r1+ + r2兩輪的傳動(dòng)比：兩輪的傳動(dòng)比： i12 = r2 / r1r1 = r1r2 = r2在標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)節(jié)圓與分度圓在標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)節(jié)圓與分度圓重合重合。= r2 / r1r2 =r2r1 =r1arb2O2O11 12 2P

14、N1N2rb1=因此有：因此有：=必須指出：必須指出：分度圓和壓力角是單個(gè)齒輪分度圓和壓力角是單個(gè)齒輪就有的；而節(jié)圓和嚙合角是就有的；而節(jié)圓和嚙合角是兩個(gè)齒輪嚙合后才出現(xiàn)的。兩個(gè)齒輪嚙合后才出現(xiàn)的。三、漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重合度三、漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重合度4-5 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合1、一對(duì)齒輪的連續(xù)傳、一對(duì)齒輪的連續(xù)傳 動(dòng)條件是：動(dòng)條件是： 11 2、重合度的意義、重合度的意義 重合度不僅重合度不僅是齒輪傳動(dòng)的是齒輪傳動(dòng)的連連續(xù)性條件續(xù)性條件，而且，而且是是衡量衡量齒輪承載齒輪承載能力和傳動(dòng)平穩(wěn)能力和傳動(dòng)平穩(wěn)性的重要性的重要指標(biāo)指標(biāo)。 成形法是用漸開(kāi)線齒形的成形刀具直接切出齒形

15、。成形法是用漸開(kāi)線齒形的成形刀具直接切出齒形。一、成形法一、成形法 定義：定義： 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 方便易行、不需專用機(jī)床；生產(chǎn)率低、精度差；方便易行、不需專用機(jī)床；生產(chǎn)率低、精度差；刀號(hào)刀號(hào)12345678加工齒數(shù)范圍加工齒數(shù)范圍12131416172021252634355455134135圓盤(pán)銑刀加工齒數(shù)的范圍圓盤(pán)銑刀加工齒數(shù)的范圍仿型法加工動(dòng)畫(huà)演示仿型法加工動(dòng)畫(huà)演示4-6 漸開(kāi)線齒輪的切齒原理漸開(kāi)線齒輪的切齒原理u 在生產(chǎn)中通常用同一號(hào)銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪。在生產(chǎn)中通常用同一號(hào)銑刀切制同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪。 刀具：刀具： 盤(pán)形刀具、指狀刀具。盤(pán)形刀具、指狀刀具。二、范成法二、范

16、成法 原理原理 一對(duì)齒輪無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)，兩輪共軛齒廓互為包絡(luò)線。一對(duì)齒輪無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)，兩輪共軛齒廓互為包絡(luò)線。 常用的刀具常用的刀具齒輪插刀齒輪插刀齒條插刀齒條插刀齒輪滾刀齒輪滾刀 范成法加工的基本要求范成法加工的基本要求 用范成法加工齒輪時(shí)，只要用范成法加工齒輪時(shí)，只要刀具刀具與被加工與被加工齒輪齒輪的的模數(shù)和壓力角相同模數(shù)和壓力角相同，不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少，不管被加工齒輪的齒數(shù)是多少，都可以用同一把刀具來(lái)加工。都可以用同一把刀具來(lái)加工。（動(dòng)畫(huà)演示工作原理）4-6 漸開(kāi)線齒輪的切齒原理漸開(kāi)線齒輪的切齒原理 根切現(xiàn)象根切現(xiàn)象用展成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線用展成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂

17、線（或齒頂圓）超過(guò)理論嚙合線極限點(diǎn)（或齒頂圓）超過(guò)理論嚙合線極限點(diǎn)N N時(shí)，被加工齒輪齒根附近的漸開(kāi)線齒廓時(shí)，被加工齒輪齒根附近的漸開(kāi)線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。4-7 根切、最少齒數(shù)及變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪分度圓分度圓基圓基圓根切的后果：根切的后果： 削弱輪齒的抗彎強(qiáng)度；削弱輪齒的抗彎強(qiáng)度； 使重合度使重合度下降。下降。O1PN1rbr結(jié)論：結(jié)論：刀具齒頂線與嚙合線刀具齒頂線與嚙合線的交點(diǎn)的交點(diǎn)B2落在極限嚙合點(diǎn)落在極限嚙合點(diǎn)N1的右上方，必發(fā)生根切。的右上方，必發(fā)生根切。根切條件為：根切條件為：PB2PN1B24-7 根切、最少齒數(shù)及

18、變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪P 不發(fā)生根切的最少齒數(shù)不發(fā)生根切的最少齒數(shù)當(dāng)被加工齒輪的模數(shù)當(dāng)被加工齒輪的模數(shù)m確定之后，其刀具齒頂線與嚙確定之后，其刀具齒頂線與嚙合線的交點(diǎn)合線的交點(diǎn)B2就唯一確定，就唯一確定，這時(shí)極限嚙合點(diǎn)這時(shí)極限嚙合點(diǎn)N1的位置隨基圓大小變動(dòng)的位置隨基圓大小變動(dòng)當(dāng)當(dāng)N1 B2兩點(diǎn)重合時(shí)，正好不根切。兩點(diǎn)重合時(shí)，正好不根切。不根切的條件：不根切的條件：在在PN1O1 中有：中有：在在PB2B 中有：中有：代入求得：代入求得： z2 ha* */ / sin2 取取= 20, ha*= 1，得：，得：zmin = 17h*am即：即： zmin2 ha*/ / sin2 P

19、 N1PP B2= mzsin/2 PN1 = rsinPB2=ha*m/ /sinB2Brb3 N1rb N1O1rb1N1 r4-7 根切、最少齒數(shù)及變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪 變位齒輪變位齒輪4-7 根切、最少齒數(shù)及變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪的的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算簡(jiǎn)單、互換性好。計(jì)算簡(jiǎn)單、互換性好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 當(dāng)當(dāng)z zmin 時(shí)，產(chǎn)生根切。時(shí)，產(chǎn)生根切。 但實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常要用到但實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常要用到 z zmin的齒輪。的齒輪。 不適合不適合 aa的場(chǎng)合的場(chǎng)合。aa 時(shí)，產(chǎn)生過(guò)大側(cè)隙時(shí)，產(chǎn)生過(guò)大側(cè)隙，且且 小齒輪容易壞。原因小齒輪容易壞。原因:小，滑動(dòng)系數(shù)大

20、，齒根薄。小，滑動(dòng)系數(shù)大，齒根薄。 希望兩者壽命接希望兩者壽命接 近。近。 變位齒輪的概念變位齒輪的概念4-7 根切、最少齒數(shù)及變位齒輪根切、最少齒數(shù)及變位齒輪正變位齒輪正變位齒輪 x0hahf由于刀具一樣，變位齒輪的基本參數(shù)由于刀具一樣，變位齒輪的基本參數(shù)m、z、與標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同，故齒輪相同，故d、db與標(biāo)準(zhǔn)齒輪也相同，齒廓曲線取與標(biāo)準(zhǔn)齒輪也相同，齒廓曲線取自同一條漸開(kāi)線的不同段。自同一條漸開(kāi)線的不同段。標(biāo)準(zhǔn)齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪 x0分度圓分度圓負(fù)變位齒輪負(fù)變位齒輪 x0 0負(fù)傳動(dòng)負(fù)傳動(dòng) x1x20 0；大齒輪采用負(fù)變位，；大齒輪采用負(fù)變位，x20 0。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)： 可采用可采用z1zmin

21、的小齒輪，仍不根切的小齒輪，仍不根切, ,使結(jié)構(gòu)更緊湊。使結(jié)構(gòu)更緊湊。 改善小齒輪的磨損情況。改善小齒輪的磨損情況。 相對(duì)提高承載能力，因大小齒輪強(qiáng)度趨于接近。相對(duì)提高承載能力，因大小齒輪強(qiáng)度趨于接近。 缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是: :沒(méi)有互換性，必須成對(duì)使用，沒(méi)有互換性，必須成對(duì)使用， 略有減小。略有減小。4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)一、斜齒輪的共軛齒廓曲面一、斜齒輪的共軛齒廓曲面 比較直齒輪與斜齒輪輪齒漸開(kāi)線曲面的形成比較直齒輪與斜齒輪輪齒漸開(kāi)線曲面的形成 比較直齒輪與斜齒輪輪齒漸開(kāi)線曲面的形成比較直齒輪與斜齒輪輪齒漸開(kāi)線曲面的形成4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)一、斜齒輪的共軛齒廓

22、曲面一、斜齒輪的共軛齒廓曲面直齒輪：直齒輪：嚙合線嚙合線 嚙合面嚙合面 兩基圓的內(nèi)公切面嚙合點(diǎn)嚙合點(diǎn) 接觸線，即嚙合面與齒廓曲面的交線。接觸線，即嚙合面與齒廓曲面的交線。斜齒輪：斜齒輪：斜直線斜直線KK的軌跡的軌跡斜齒輪的齒廓曲面斜齒輪的齒廓曲面 螺旋線漸開(kāi)面螺旋線漸開(kāi)面AKKKbAAb b 基圓柱上的基圓柱上的螺旋角。螺旋角。KK線上每一點(diǎn)都產(chǎn)生一條漸開(kāi)線，其形狀相同而起始點(diǎn)不在同一條母線上KA發(fā)生面發(fā)生面 基圓柱基圓柱發(fā)生面發(fā)生面考慮齒輪寬度，則直齒輪的齒廓曲面是發(fā)生面在基圓柱上作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生面內(nèi)一條與軸線平行的直線KK所展成的曲面。12b嚙合面嚙合面基圓柱基圓柱漸開(kāi)線螺旋面漸開(kāi)線螺旋面

23、KK齒面接觸線齒面接觸線齒面接觸線始終與齒面接觸線始終與KK線平行并且位于兩基圓的公切面內(nèi)。線平行并且位于兩基圓的公切面內(nèi)。 共軛齒廓曲面共軛齒廓曲面4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)在端面內(nèi)，斜齒輪的齒廓曲線為漸開(kāi)線，相當(dāng)于直在端面內(nèi)，斜齒輪的齒廓曲線為漸開(kāi)線，相當(dāng)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，滿足定傳動(dòng)比要求。齒圓柱齒輪傳動(dòng)，滿足定傳動(dòng)比要求。 直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)輪齒接觸線的比較直齒、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)輪齒接觸線的比較4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)斜齒輪斜齒輪: :接觸線長(zhǎng)度的變化接觸線長(zhǎng)度的變化 短短 長(zhǎng)長(zhǎng) 短短特點(diǎn)：特點(diǎn)：加載、卸載過(guò)程是逐漸進(jìn)行的加載、卸載過(guò)程是逐漸進(jìn)行的

24、傳動(dòng)平穩(wěn)、沖傳動(dòng)平穩(wěn)、沖 擊、振動(dòng)和噪音較小，適宜高速、重載傳動(dòng)。擊、振動(dòng)和噪音較小，適宜高速、重載傳動(dòng)。直齒輪直齒輪: :接觸線長(zhǎng)度的變化接觸線長(zhǎng)度的變化沿齒寬同時(shí)進(jìn)入或退出嚙合沿齒寬同時(shí)進(jìn)入或退出嚙合特點(diǎn)：特點(diǎn)：突然加載或卸載，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，突然加載或卸載，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差， 沖擊、振動(dòng)和噪音大。沖擊、振動(dòng)和噪音大。二、斜齒輪的基本參數(shù)二、斜齒輪的基本參數(shù)4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)右旋右旋判別方法左旋左旋ddbbld d1. 斜齒輪的螺旋角斜齒輪的螺旋角定義定義: : 分度圓柱上的螺旋角分度圓柱上的螺旋角為斜齒輪的螺旋角為斜齒輪的螺旋角 。 將分度圓柱展開(kāi)，將分度圓柱展開(kāi)，得一矩

25、形，有：得一矩形，有：tan=d/l 將基圓柱展開(kāi)，也將基圓柱展開(kāi)，也得一矩形，有：得一矩形，有：tanb=db/lt_ _端面壓力角。端面壓力角。tanb/tan=db/d=cost tanb = tan costB法面法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，取內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，取標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值。2. 模數(shù)模數(shù) mn、mt將分度圓柱展開(kāi)，得一矩形，將分度圓柱展開(kāi)，得一矩形，pn = ptcos將將 pn =mn , pt =mt 代入得：代入得：pt 可求得端面齒距與法面齒距之間的關(guān)系：可求得端面齒距與法面齒距之間的關(guān)系：斜齒輪的齒面為螺旋漸開(kāi)面，其法面齒形和端面齒形不一樣，參數(shù)也不一樣。切削加

26、工時(shí)，刀具沿齒槽方向運(yùn)動(dòng)，故法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，取標(biāo)準(zhǔn)值。 計(jì)算時(shí)，按端面參數(shù)進(jìn)行，故應(yīng)建立兩者之間的關(guān)系。端面是圓，而法面不是圓dmn=mtcosnn pn4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)bac用斜齒條說(shuō)明： 在在abc中，中，有：有： abc =n 在在abc中中, 有：有：abc =t由由ab=ab , , ac=accos 得：得：tann = tant cos 過(guò)c點(diǎn)作輪齒的法剖面在法面和端面內(nèi)齒高一樣, tann = ac / ab, tant = ac / ab nabcaat3. 壓力角壓力角n、t 法面法面內(nèi)的內(nèi)的壓力角壓力角n取取標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值. . 不論在法面還是端面，其齒頂高和齒根高一樣：不論在法面還是端面，其齒頂高和齒根高一樣：h*an 法面齒頂高系數(shù)，法面齒頂高系數(shù)， h*an = 1c*n 法面頂隙系數(shù)法面頂隙系數(shù), c*n = 0.25ha = h*anmn hf = (h*an+c * n) m n 4. 斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 分度圓直徑：分度圓直徑： d = zmt = z mn / cos 中心距：中心距： a = r1+ r2可通過(guò)改變可通過(guò)改變來(lái)調(diào)整來(lái)調(diào)整a的大小。的大小。= mn (z1+ z2) / 2 cos 4-8 平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)5. 一