齒輪機(jī)構(gòu)的齒廓嚙合基本規(guī)律特點(diǎn)和類(lèi)型剖析

第一節(jié)齒輪機(jī)構(gòu)的齒廓嚙合基本規(guī)律、特點(diǎn)和類(lèi)型平行軸交織軸返回垂直軸一、齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和類(lèi)型返回（一）平行軸線齒輪傳動(dòng)（二）空間齒輪傳動(dòng)返回5傳動(dòng)精確和平穩(wěn)（隨意瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定）------由齒輪輪廓和制造精度確定。

傳動(dòng)比承載實(shí)力強(qiáng)（足夠強(qiáng)度、剛度、耐磨）--------由齒輪尺寸、材料和工藝確定。齒輪傳動(dòng)的基本要求返回二、齒廓嚙合基本定律保證兩齒廓在公法線n-n方向不發(fā)生分別或相互嵌入，接觸點(diǎn)k的線速度在公法線上的投影應(yīng)相等。即C返回齒廓嚙合基本定律：相互嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒廓，在隨意瞬時(shí)的傳動(dòng)比，必等于該瞬時(shí)兩輪連心線被齒廓接觸點(diǎn)公法線所分割的兩線段長(zhǎng)度的反比。C—節(jié)點(diǎn)，節(jié)圓半徑分別為一對(duì)齒輪傳動(dòng)，可視為上述兩節(jié)圓作純滾動(dòng)的摩擦輪傳動(dòng)。返回cO1O2r’1r’2其次節(jié)漸開(kāi)線齒廓漸開(kāi)線的形成----一條直線在圓周上作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上隨意一點(diǎn)的軌跡稱(chēng)該圓的漸開(kāi)線。返回一、漸開(kāi)線的形成和特性（2）NK線長(zhǎng)是K點(diǎn)的曲率半徑，N點(diǎn)為曲率中心?？拷鶊A的漸開(kāi)線曲率半徑小，曲率大。NK線是K點(diǎn)的法線。K點(diǎn)的速度垂直于NK。（3）漸開(kāi)線形態(tài)取決于基圓的大??；rb→∞，漸開(kāi)線趨近直線（齒條）。（4）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。返回（5）漸開(kāi)線齒廓上隨意點(diǎn)K的壓力角---漸開(kāi)線齒廓上K點(diǎn)的法線與齒廓上該點(diǎn)速度方向線之間的夾角αk。cosαk=ON/OK=rb/rk返回二、漸開(kāi)線齒廓嚙合特點(diǎn)（一）中心距可分性中心距具有可分性---中心距變更，P點(diǎn)位置變更，則r’1、r’2變更，但因基圓半徑固定不變，所以傳動(dòng)比不變。CN1N2O1O2rb1rb2r’1r’2返回漸開(kāi)線齒廓兩基圓內(nèi)公切線只有一條，因而與中心線只有一個(gè)交點(diǎn)。（二）嚙合線為直線返回嚙合線----齒輪傳動(dòng)時(shí)，一對(duì)齒嚙合點(diǎn)所走過(guò)的軌跡。對(duì)于漸開(kāi)線齒輪，嚙合線是一條不變的直線，即兩基圓的內(nèi)公切線N1N2。返回嚙合角----嚙合線N1N2與兩節(jié)圓過(guò)節(jié)點(diǎn)P的公切線tt所夾銳角α’。該角在嚙合過(guò)程中保持不變。cosα’=rb1/r1’=rb2/r2’第三節(jié)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪幾何尺寸返回4、齒厚sk、齒槽寬ek齒距Pk=sk+ek=π

dk/Z，dk=ZPk/πd=mZ，α=200，標(biāo)準(zhǔn)齒輪P=s+e，s=e=πm/25、分度圓---圓周上的P/π=m（模數(shù)）為標(biāo)準(zhǔn)值 GB1357-87，壓力角α亦為標(biāo)準(zhǔn)值的圓。返回1、齒數(shù)Z2、齒頂圓直徑：da=d+2ha=m(z+2)3、齒根圓直徑：df=d-2hf=m(z-2.5)6、全齒高h(yuǎn)=ha+hf齒頂高h(yuǎn)a=ha*m=m，齒根高h(yuǎn)f=(ha*+c*)m=1.25m，其中:c=c*m頂隙作用是避開(kāi)輪齒頂撞，貯存潤(rùn)滑油。m≥1時(shí)，ha*=1，c*=0.25m﹤1時(shí)，ha*=1，c*=0.357、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的分度圓半徑r=rb/cosα，db=dcosα=mZcosα返回第四節(jié)漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒

圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)返回一、正確嚙合條件---一對(duì)齒相鄰兩齒同側(cè)齒廓間在嚙合線上的法線距離相等，pn1=pn2。漸開(kāi)線的特性即pb1=pb2結(jié)論：m1=m2=m，α1=α2=200推導(dǎo)：πdb1/z1=πdb2/z2m1cosα1=m2cosα2二、標(biāo)準(zhǔn)中心距a=(d2+d1)/2=m(z2+z1)/2（標(biāo)準(zhǔn)安裝，s1=e2，側(cè)隙為零）三、連續(xù)傳動(dòng)條件返回連續(xù)傳動(dòng)條件---前一對(duì)齒輪即將脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)齒輪剛好進(jìn)入嚙合。重合度:ε=B2B1/pb=[Z1(tgαa1-tgα’)+Z2(tgαa2-tgα’)]≥1ha*=1，α=200時(shí)，εmax≈1.982標(biāo)準(zhǔn)齒輪恒有1<ε<2，不必校核但要理解其物理含義。（一）仿形（成型）法返回第五節(jié)漸開(kāi)線齒廓的根切現(xiàn)象

一、齒輪加工方法返回（二）范成法二、根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)返回避開(kāi)根切的條件：PB2≤PN而：PB2=ha*m/sinαPN=POsinα=mz/2sinα有：Z≥2ha*/sin2αha*=1，a=200時(shí)Zmin=17問(wèn)題的提出（漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性）漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在如下不足：（1）用范成法加工時(shí)，當(dāng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪將發(fā)生根切；（2）標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適合中心距的場(chǎng)合。當(dāng)時(shí)無(wú)法安裝；當(dāng)時(shí)，側(cè)隙大，重合度減小，平穩(wěn)性差；第六章漸開(kāi)線變位直齒圓柱齒輪傳動(dòng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)刀具從發(fā)生根切的虛線位置相對(duì)于輪坯中心向外移動(dòng)至刀具齒頂線不超過(guò)嚙合極限點(diǎn)N1的實(shí)線位置，則切出的齒輪就不發(fā)生根切。這種用變更刀具與輪坯相對(duì)位置的齒輪加工方法稱(chēng)為變位修正法。加工出的齒輪稱(chēng)作變位齒輪。圖6-24一、變位齒輪的概念

刀具移動(dòng)的距離稱(chēng)作變位量，用表示x，稱(chēng)作變位系數(shù)。相對(duì)于輪坯中心，刀具向外移動(dòng)稱(chēng)作正變位，x>0；刀具向里移動(dòng)，稱(chēng)作負(fù)變位，x<0；正變位加工出的齒輪稱(chēng)作正變位齒輪，負(fù)變位加工出來(lái)的齒輪稱(chēng)作負(fù)變位齒輪。正變位齒輪

x>0hahf標(biāo)準(zhǔn)齒輪

x＝0分度圓負(fù)變位齒輪

x<0變位齒輪的幾何尺寸依據(jù)一對(duì)齒輪變位系數(shù)之和（x1+x2）的不同，齒輪傳動(dòng)類(lèi)型可分為以下幾種類(lèi)型：2）等移距變位齒輪傳動(dòng)（又稱(chēng)高度變位齒輪傳動(dòng)）?即x1=-x2且不為零,小齒輪取正變位，大齒輪取負(fù)變位。無(wú)側(cè)隙嚙合季節(jié)圓與分度圓重合a'=a,y=0。.?當(dāng)z1+z22zmin時(shí)，可接受這種傳動(dòng)。?其主要優(yōu)點(diǎn)是：可以制造出齒數(shù)z1<zmin而無(wú)根切現(xiàn)象；可以使兩輪的彎曲強(qiáng)度趨于相等，提高了齒輪的承載實(shí)力。（一）、零傳動(dòng)（x1+x2=0）1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)（x1=0，x2=0）無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)，分度圓與節(jié)圓重合a'=a，'=，z1>zmin,z2>zmin二、變位齒輪的傳動(dòng)類(lèi)型和特點(diǎn)（1）可以削減齒輪機(jī)構(gòu)的尺寸(當(dāng)z1+z2<2zmin時(shí)用)。（2）可以提高齒輪的承載實(shí)力。（3）適當(dāng)選擇x1及x2，可以配湊給定的中心距。（4）必需成對(duì)地設(shè)計(jì)制造和運(yùn)用。（5）重合度較小，而且正變位太大時(shí)齒頂可能變尖。?缺點(diǎn)（1）兩輪必需成對(duì)設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用。（2）重合度略有削減。（3）小齒輪簡(jiǎn)潔變尖。（二）正傳動(dòng)（x1+x2>0的傳動(dòng)）節(jié)圓大于分度圓，，。正傳動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)相比有如下特點(diǎn)：（三）負(fù)傳動(dòng)（x1+x2<0的傳動(dòng)）要使兩輪不發(fā)生根切必需Z1+Z2>2Zmin。此類(lèi)傳動(dòng)一般不用，只有在a'<a的場(chǎng)合才不得不用?！鋋′ay0三、變位齒輪的幾何尺寸1）分度圓和基圓

由于分度圓和基圓僅與齒輪的z、m、有關(guān)，并且加工變位齒輪的刀具仍是標(biāo)準(zhǔn)刀具，故變位齒輪的分度圓和基圓仍為2．齒厚和齒槽寬由于加工變位齒輪時(shí)，與輪坯分度圓相切的不再是刀具中線，齒厚和齒槽寬為：3．齒頂高和齒根高

4．齒頂圓和齒根圓為齒頂高削減系數(shù)。

第七節(jié)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)返回斜齒輪的輪齒嚙合過(guò)程比直齒輪長(zhǎng)，同時(shí)參與嚙合的輪齒對(duì)數(shù)也比直齒輪多。因此，斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載實(shí)力強(qiáng)、噪聲和沖擊小。適用于高速、大功率的齒輪傳動(dòng)。二、主要參數(shù)及幾何尺寸返回

1）斜齒輪的法面參數(shù)：mn、αn、han*、cn*為標(biāo)準(zhǔn)值，且與直齒圓柱齒輪的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值相同。2）螺旋角：tgβb=πdb/pstgβb=tgβ×cosαt4）法面參數(shù)與端面參數(shù)二者之間關(guān)系mn=mt×cosβ，tgαn=tgαt×cosβ3）斜齒輪旋向幾何尺寸計(jì)算返回分度圓直徑：d=mtz=mz/cosβ齒頂高：ha=m，齒頂圓直徑：da=d+2ha=d+2m齒根高：hf=1.25m齒根圓直徑：df=d-2hf=d-2.5m全齒高：h=ha+hf=2.25m傳動(dòng)比：i12=z2/z1中心距：a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2cosβ三、正確嚙合條件返回mn1=mn2=m(mt1=mt2)αn1=αn2=200(αt1=αt2)β1=-β2外嚙合

（β1=β2內(nèi)嚙合

）四、當(dāng)量齒數(shù)圖5-18斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)返回圓錐齒輪傳動(dòng)用來(lái)傳遞相交兩軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。分直齒圓錐齒輪和曲齒圓錐齒輪第八節(jié)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)一、傳動(dòng)比和幾何尺寸計(jì)算返回1)分度圓：d1=mz1，d2=mz22)齒頂高：ha=m，齒根高：hf=1.2m3)傳動(dòng)比：i12=d2/d1=z2/z1

=ctgδ1=tgδ2留意：分度圓錐角：δ1=arcctgi12，δ2=900-δ1齒頂角：θa1=θa2=