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机械基础课本资料

发布人: 菠菜导航网站 来源: 菠菜导航登录 发布时间: 2020-06-23 09:53

  机械基础课本资料_工学_高等教育_教育专区。机械基础 上杭职业中专学校 2010年09月 第6章 齿轮传动 齿轮传动是依靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿啮合 来传递运动和动力的,是现代机械中应用最广泛的机械 传动形式之一;蜗杆传来传递交错轴

  机械基础 上杭职业中专学校 2010年09月 第6章 齿轮传动 齿轮传动是依靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿啮合 来传递运动和动力的,是现代机械中应用最广泛的机械 传动形式之一;蜗杆传来传递交错轴之间的运动和 动力,常用作减速传动。 6.1 齿轮传动的特点、应用和分类 6.2 渐开线的形成原理和基本性质 6.3 渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸计算 6.4 渐开线 渐开线齿轮的切齿原理与根切现象 6.6 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 6.7 渐开线.1 齿轮传动的特点、应用和分类 一、齿轮传动的应用特点 1.齿轮传动的应用特点 齿轮传动由主动轮、从动轮和机架组成。 齿轮传动是靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿直接 啮合来传递运动和动力的装置。下图所示,当一 对齿轮相互啮合而工作时,主动轮O1的轮齿1、2、 3,…,通过啮合点法向力Fn的作用逐个地推动 从动轮O2的轮齿1’、2’、3’,…,使从动动, 从而将主动轮的动力和运动传递给从动轮。 (1)传动比 右图所示的一对齿轮中,设主动齿轮的转速为n1,齿数 为z1,从动齿轮的转速为n2,齿数为z2,由于是啮合传动, 在单位时间里两过的齿数应相等,即 此可得一对齿轮的传动比为 i ? n1 ? z2 z1 ? n1 ? z2 ? n2 ,由 n2 z1 上式说明一对齿轮传动比,就是 主动齿轮与从动齿速(角速度)之 比,与其齿数成反比。 若两齿轮的旋转方向相同, 传动比为正;若两齿轮的旋转方向相 反,传动比为负,则一对齿轮的 传动比可写为 i ? ? n1 ? ? z2 n2 z1 (2)应用特点 在机械传动中,齿轮传动应用最广泛。在工程机械、矿 山机械、冶金机械以及各类机床中都应用着齿轮传动。齿 轮传动所传递的功率从几w至几万kW;它的直径从不到1mm 的仪表齿轮,到10 m以上的重型齿轮;它的圆周速度从很 低到100m/s以上。大部分齿轮是用来传递旋转运动的,但 也可以把旋转运动变为直线往复运动,如齿轮齿条传动。 与其他传动相比齿轮传动有如下特点: ①瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠; ②适用范围广;可实现平行轴、相交轴、交错轴之间的 传动;传递的功率和速度范围较大; ③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比; ④传动效率高、使用寿命长; ⑤齿轮的制造、安装要求较高; ⑥不适宜远距离两轴之间的传动。 (3)对齿轮传动的基本要求 采用齿轮传动时,因啮合传动是个比较复杂的运动过 程,对其要求是: ①传动要平稳 要求齿轮在传动过程中,任何瞬时的传动 比保持恒定不变。以保持传动的平稳性,避免或减少传动 中的噪声、冲击和振动。 ②承载能力强 要求齿轮的尺寸小,重量轻,而承受载荷 的能力大。即要求强度高,耐磨性好,寿命长。 二、齿轮传动的分类 齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。 (1)根据轴的相对分为平面齿轮传动(两轴 平行)与空间齿轮传动(两轴不平行)两大类 (2)按工作时圆周速度的不同分低速( v ? 3m s )、 中速(v ? 3 ~ 5m s)、高速(v ? 15 m s )三种; (3)按工作条件不同分闭式齿轮传动(封闭在箱 体内,并能良好润滑的齿轮传动)、半开式齿 轮传动(齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭)和开 式齿轮传动(齿轮在外,不能良好润滑) 三种; (4)按齿宽方向齿与轴的歪斜形式分直齿、 斜齿和曲齿三种; (5)按齿轮的齿廓曲线不同分为渐开线齿轮、 摆线齿轮和圆弧齿轮等几种;其中渐开线制造 容易、便于安装、互换性好,应用最广。 (6)按齿轮的啮合方式分为外啮合齿轮传动、 内啮合齿轮传动和齿条传动。 6.2 渐开线的形成原理和基本性质 一、渐开线、渐开线的形成 当一条动直线(发生 线),沿着一个固定的 圆(基圆)作纯滚动时, 动直线上任意一点K的 轨迹称为该圆的渐开线。 发生线 K B rb 基圆 A O 渐开线齿轮的轮齿由两条对称的渐开线作齿廓而 组成,见下图所示。 渐 开 线 轮 廓 的 形 成 2、渐开线)发生线在基圆上滚过的线段长等于基圆上被 滚过的一段弧长,即NK=AN。 2)渐开线上任意一点K的法线,NK必切于基圆, 即过渐开线上任意一点K的法线与过K点的基圆切线 重合,并且也与发生线)渐开线上各点的曲率半径不相等。 K点离基圆越远,其曲率半径越大,渐开线越平 直。反之,曲率半径越小,渐开线越弯曲。 Vk ?k 发生线 K Fn rk NB rb ?k ? k KA0 O 基圆 BOK= ? k cos? k ? rb rk 4)渐开线的形状取决于基圆的大小。 基圆相同,渐开线形状完全相同。基圆越小,渐 开线越弯曲。基圆越大,渐开线越平直。当基圆半径 趋于无穷大时,渐开线就变成一条直线,此时,齿轮 就变成了齿条。 5)基圆内无渐开线。 因为发生线是沿基圆滚动的,所以基圆内无渐开线)渐开线上各点压力角不相等,越远离基圆压力角 越大,基圆上的压力角等于零。渐开线上任意点的法 线与该点的速度方向线所夹的锐角称为压力角. 二、渐开线、渐开线上任意一点的表示法:极坐标( rk ,θk ) 2、渐开线函数 θk = invαk =tanαk – αk 3、渐开线°的渐开线′的渐开线函数。 第三节 渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算 一.齿轮各部分的名称 1.齿槽:齿轮上相邻两轮齿之间的空间。 2.齿顶圆:轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆,其直径 用da表示。 3.齿根圆:齿槽底部所在的圆称为齿根圆,其直径 用df表示。 4.齿厚:一个齿的两侧端面齿廓

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