機(jī)械原理 第2版 教學(xué)課件作者 黃茂林 主編 秦偉副 主編 第四章

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1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http:/教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：或者直接輸入下面地址：http:/第四章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計第一節(jié)概述第二節(jié)齒廓嚙合基本定律及齒廓曲線第三節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸設(shè)計計算第四節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動的尺寸參數(shù)設(shè)計第五節(jié)漸開線齒輪的加工方法與變位原理第六節(jié)漸開線變位齒輪傳動第七節(jié)漸開線直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動類型及幾何設(shè)計第八節(jié)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)第九節(jié)直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)第十節(jié)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，可以

2、齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，可以用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動和動力。傳動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、用來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動和動力。傳動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、機(jī)械效率高、壽命長、工作安全可靠。機(jī)械效率高、壽命長、工作安全可靠。CNC機(jī)的零件處理設(shè)備機(jī)的零件處理設(shè)備 自動化包裝機(jī)器自動化包裝機(jī)器第一節(jié)概述 自動化電子元件組合機(jī)自動化電子元件組合機(jī) 標(biāo)簽印刷機(jī)標(biāo)簽印刷機(jī) 自動化生產(chǎn)線的組件自動化生產(chǎn)線的組件各各種種車車輛輛的的驅(qū)驅(qū)動動系系統(tǒng)統(tǒng) 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，與用最廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，與其它傳動機(jī)構(gòu)相比，齒輪機(jī)構(gòu)其它傳動機(jī)構(gòu)相比，齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：

3、結(jié)構(gòu)緊湊，工作可的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，效率高，壽命長，能保證靠，效率高，壽命長，能保證恒定的傳動比，而且其傳遞的恒定的傳動比，而且其傳遞的功率與適用的速度范圍大。但功率與適用的速度范圍大。但是其制造安裝費(fèi)用較高，低精是其制造安裝費(fèi)用較高，低精度齒輪傳動的振動噪聲較大。度齒輪傳動的振動噪聲較大。典型的齒輪傳動典型的齒輪傳動 齒輪機(jī)構(gòu)是通過一對對齒面的依次嚙合來傳遞兩軸之齒輪機(jī)構(gòu)是通過一對對齒面的依次嚙合來傳遞兩軸之間的運(yùn)動和動力的，根據(jù)一對齒輪實(shí)現(xiàn)傳動比的情況，它間的運(yùn)動和動力的，根據(jù)一對齒輪實(shí)現(xiàn)傳動比的情況，它可以分為可以分為定傳動比和變傳動比齒輪機(jī)構(gòu)定傳動比和變傳動比齒輪機(jī)構(gòu)。本章僅

4、討論實(shí)現(xiàn)定傳動比的圓形齒輪機(jī)構(gòu)。本章僅討論實(shí)現(xiàn)定傳動比的圓形齒輪機(jī)構(gòu)。一、齒輪機(jī)構(gòu)的分類二、齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)二、齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)一、齒輪傳動的基本要求1)傳動平穩(wěn)。2)承載能力大。3)良好的傳力特性和高的傳動效率。第二節(jié)齒廓嚙合基本定律及齒廓曲線1、齒廓嚙合基本定律、齒廓嚙合基本定律任意齒廓的兩齒輪嚙合時，任意齒廓的兩齒輪嚙合時，其瞬時角速度的比值等于齒其瞬時角速度的比值等于齒廓接觸點(diǎn)公法線將其中心距廓接觸點(diǎn)公法線將其中心距分成兩段長度的反比。分成兩段長度的反比。POPOi122112二、齒廓嚙合基本定律與共軛曲線節(jié)點(diǎn)與節(jié)圓的概念節(jié)點(diǎn)與節(jié)圓的概念在齒輪機(jī)構(gòu)中，相對速度瞬心在齒輪機(jī)構(gòu)中，相對速度瞬心

5、P P 稱稱為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡稱節(jié)點(diǎn)。為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡稱節(jié)點(diǎn)。兩齒輪嚙合傳動時，節(jié)點(diǎn)兩齒輪嚙合傳動時，節(jié)點(diǎn)P P在兩輪在兩輪各自運(yùn)動平面內(nèi)的軌跡分別稱為齒各自運(yùn)動平面內(nèi)的軌跡分別稱為齒輪輪1 1和齒輪和齒輪2 2的節(jié)曲線。當(dāng)該節(jié)曲線的節(jié)曲線。當(dāng)該節(jié)曲線為圓時，稱其為齒輪的節(jié)圓。為圓時，稱其為齒輪的節(jié)圓。節(jié)曲線是齒輪的動瞬心線，齒輪的嚙節(jié)曲線是齒輪的動瞬心線，齒輪的嚙合傳動相當(dāng)于其兩節(jié)曲線作無滑動的合傳動相當(dāng)于其兩節(jié)曲線作無滑動的純滾動。純滾動。點(diǎn)點(diǎn)P為節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)PO1O2KK1K2POPOi122112（1）節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)P為中心線上的一個固定點(diǎn)的情況為中心線上的一個固定點(diǎn)的情況（2）節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)P在中心

6、線上按一定規(guī)律移動的情況在中心線上按一定規(guī)律移動的情況分析：分析：2、共軛齒廓的形成 凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對齒廓稱為共軛齒廓共軛齒廓。共軛齒廓嚙合時，兩齒廓在嚙合點(diǎn)相切，其嚙合點(diǎn)的公共軛齒廓嚙合時，兩齒廓在嚙合點(diǎn)相切，其嚙合點(diǎn)的公法線通過節(jié)點(diǎn)法線通過節(jié)點(diǎn)P。理論上，只要給定一齒輪的齒廓曲線，理論上，只要給定一齒輪的齒廓曲線，并給定中心距和傳動比并給定中心距和傳動比i12，就可以求出與之共軛的另一就可以求出與之共軛的另一齒輪的齒廓曲線。齒輪的齒廓曲線。共軛齒廓可以用包絡(luò)線法、齒廓法線法或動瞬心線法等共軛齒廓可以用包絡(luò)線法、齒廓法線法或動瞬心線法等方法

7、求得。方法求得。1、漸開線齒廓的形成、漸開線齒廓的形成當(dāng)直線當(dāng)直線x-x沿半徑為沿半徑為rb的圓作純的圓作純滾動時，該直線上任一點(diǎn)滾動時，該直線上任一點(diǎn)K的軌的軌跡稱為該圓的漸開線，該圓稱跡稱為該圓的漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，直線為漸開線的基圓，直線x-x稱為稱為漸開線的發(fā)生線，角漸開線的發(fā)生線，角K 稱為漸稱為漸開線開線AK段的展角。段的展角。三、漸開線的形成與性質(zhì)2、漸開線的特性、漸開線的特性2)漸開線上任一點(diǎn)的法線切于基圓。漸開線上任一點(diǎn)的法線切于基圓。3)基圓以內(nèi)沒有漸開線。基圓以內(nèi)沒有漸開線。1)發(fā)生線在基圓上滾過的線段長度發(fā)生線在基圓上滾過的線段長度 等于基圓上被滾過的圓弧長度

8、等于基圓上被滾過的圓弧長度 ，即即 。KNANANKN4)漸開線的形狀僅取決于其基圓的大小。基圓越小，漸開漸開線的形狀僅取決于其基圓的大小。基圓越小，漸開線越彎曲，基圓越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓半徑為無窮線越彎曲，基圓越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓半徑為無窮大時，漸開線就變成一條直線。大時，漸開線就變成一條直線。如右圖所示，以如右圖所示，以O(shè)A為極坐標(biāo)軸，漸開為極坐標(biāo)軸，漸開線上的任一點(diǎn)線上的任一點(diǎn)K可用向徑可用向徑rK和展角和展角K來來確定。根據(jù)漸開線的性質(zhì)，有確定。根據(jù)漸開線的性質(zhì)，有 (+)=tanrAN KN r KK=tanK故故式中式中 K稱為漸開線在稱為漸開線在K點(diǎn)的壓力角，它是點(diǎn)的

9、壓力角，它是K點(diǎn)作用力點(diǎn)作用力F的方的方向向(K點(diǎn)漸開線的法線方向點(diǎn)漸開線的法線方向)與該點(diǎn)速度與該點(diǎn)速度VK方向的夾角。方向的夾角。展角展角K稱為壓力角稱為壓力角 K的漸開線函數(shù)，工程上常用的漸開線函數(shù)，工程上常用inv K表示。表示。四、漸開線齒廓的壓力角綜上所述，可得漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程為KKKKbKrrtan=invcos/=k 為 使 用 方 便，有 些 書 將 不 同 壓 力 角 的 漸 開 線 函 數(shù)invK=tanK-K 以表格的形式給出，K以度為單位，而K=invK 的單位為弧度。漸開線方程 KKKKKbKtginv/cosrr 漸漸開開線線函函數(shù)數(shù) invK 五、漸開線方

10、程1）.傳動比恒定不變傳動比恒定不變i12=1 1/2 2=O O2 2P P/O O1 1P P=常數(shù)常數(shù)12O2rb1rb2KPC1C2KN2N1六、漸開線齒廓的嚙合特性O(shè)112O2rb1rb2N2N1PC1C2K=r rb2 b2/r rb1b1 12O2rb1rb2KPC1C2K一、外齒輪一、外齒輪 pnpnrhahfhrbOBprapbseskekrfpk第三節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸設(shè)計計算 m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8第一系列第一系列 1 1.25 1.5

11、2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25)3.5 (3.75)第二系列第二系列 4.5 5.5 (6.5)7 9 (11)14 18 22 28 (30)36 45Orb速度方向速度方向正壓力方向正壓力方向1Aii iB1K1r1BiKiriNOrfrar rb brpnrfrhfhrbOrapbNseha。二、內(nèi)齒輪二、內(nèi)齒輪：rrbr ra apnhNsehahfpBO三、齒條三、齒條esppnBhahf一、漸開線直齒輪傳動的輪齒嚙合過程一、漸開線直齒輪傳動的輪齒嚙合過程 N1N2O1

12、rb1Prb22 21 1O2ra1ra2B1B2N2N1第四節(jié)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動的尺寸參數(shù)設(shè)計二、漸開線直齒輪傳動的正確嚙合條件二、漸開線直齒輪傳動的正確嚙合條件 pb2pb1rb2r2O2rb1r1O11 12 2PN1N2B2B1三、漸開線直齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)安裝三、漸開線直齒輪傳動的標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝此時有：此時有：;iirr的特征。的特征。中心距：中心距：標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距arb2O2O11 12 2PN1N2rb1r 1=r1r 2=r2=標(biāo)準(zhǔn)安裝時節(jié)圓與分度圓重標(biāo)準(zhǔn)安裝時節(jié)圓與分度圓重合。合。3.標(biāo)準(zhǔn)頂隙條件標(biāo)準(zhǔn)頂隙條件標(biāo)準(zhǔn)頂隙標(biāo)準(zhǔn)頂隙cc=c*ma r1r2 r

13、b2O22 2N1O11 1rb1PN2r 1r 2arb2O2O11 12 2PN1N2rb1r 1=r1r 2=r2=mcmchrmhrrrhrhrrrrracaafafa*2*12122112121 amcrraacfa *21非標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)安裝4.非標(biāo)準(zhǔn)安裝非標(biāo)準(zhǔn)安裝arb2O2O11 12 2PN1N2rb1r 1=r1r 2=r2=a rb2O22 2N1O11 1rb1PN2r 1r 2此時有：此時有：;iirr的特征。的特征。中心距：中心距：12rra coscos iibirrr coscosiirr coscosaa coscos aa中心距可分性公式中心

14、距可分性公式非標(biāo)準(zhǔn)安裝時節(jié)圓與分度圓分離。非標(biāo)準(zhǔn)安裝時節(jié)圓與分度圓分離。非標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距：非標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距：coscosaa5.齒輪與齒條嚙合傳動齒輪與齒條嚙合傳動2121PBPBBB 11111(tantan)cos(tantan)2baamzPBr sinsin*2mhhPBaa 2sin2)tg(tg2cos*112121aabhzmPBPBpBB 四、漸開線齒輪機(jī)構(gòu)連續(xù)傳動的條件四、漸開線齒輪機(jī)構(gòu)連續(xù)傳動的條件 O1N2N1KO22 21 1：a2N1N2O1rb1rb2O2Pra1B1a1B2ra2 PN1O1B2a1B1h*ama1a2a2 20mm的齒的齒輪和人字齒輪。輪和人字齒

15、輪。由由db=mzcos 可知，可知，漸開線形狀隨齒數(shù)變漸開線形狀隨齒數(shù)變化。要想獲得精確的化。要想獲得精確的齒廓，加工一種齒數(shù)齒廓，加工一種齒數(shù)的齒輪，就需要一把的齒輪，就需要一把刀具。這在工程上是刀具。這在工程上是不現(xiàn)實(shí)的。不現(xiàn)實(shí)的。2）成形法加工的特點(diǎn)：）成形法加工的特點(diǎn)：銑刀的號數(shù)有限，造成加工銑刀的號數(shù)有限，造成加工出的齒輪齒形有誤差，精度出的齒輪齒形有誤差，精度較低；較低；分度的誤差會影響齒形的精分度的誤差會影響齒形的精度；度；加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低，不加工不連續(xù)，生產(chǎn)率低，不宜用于大量生產(chǎn)。宜用于大量生產(chǎn)。3）拉削刀具）拉削刀具成形拉刀成形拉刀2.范成法范成法(包絡(luò)法或展成法包絡(luò)法

16、或展成法)1）范成包絡(luò)加工原理）范成包絡(luò)加工原理利用一對利用一對齒輪嚙合原理齒輪嚙合原理來加來加工齒廓，其一個齒輪（或齒工齒廓，其一個齒輪（或齒條）作為刀具，另一個齒輪條）作為刀具，另一個齒輪則為被切齒輪毛坯，刀具的則為被切齒輪毛坯，刀具的一系列一系列刀痕軌跡刀痕軌跡將被切齒輪將被切齒輪毛坯包絡(luò)出齒輪的齒廓。共毛坯包絡(luò)出齒輪的齒廓。共軛齒廓互為包絡(luò)線。軛齒廓互為包絡(luò)線。2 2）刀具）刀具齒輪刀具齒輪刀具(如齒輪插刀如齒輪插刀)和齒條型刀具和齒條型刀具(如齒條插刀和齒輪滾刀等如齒條插刀和齒輪滾刀等)（二）、標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具切制標(biāo)準(zhǔn)（二）、標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒輪 h*amh*amc*mm/2

17、m/2=20=20c*m分度線分度線es shf=(h*a+c*)mha=h*am s se em/2ha=h*amhf=(h*a+c*)m（一）、漸開線齒廓的根切（一）、漸開線齒廓的根切PrbrraN1O123B2B11PN1rbrbrO132B1B21二、根切現(xiàn)象與變位3O1PN1rbrM2 B1N1K14B2ra2N1rb1O1Pra1B2h*am不根切不根切剛好不根切剛好不根切根切根切Prb1N1 B2rh*amrb3 N1rb N1O1P N1P P B2PN1=rsin=mzsin/2 PB2=h ha a*m/m/sin z2 h2 ha a*/sin2 2 zminmin2 h

18、2 ha a*/sin2 2=20=20,h,ha a*=1=1，z zminmin=17=17，。（二）考慮變位（二）考慮變位sin*xmmhCBaminmin*minzzzhxasinsin2*xmmhmza17172001minz,x,.h*a當(dāng)（一）、變位修正問題的提出（一）、變位修正問題的提出標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的不足之處標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的不足之處1)一般不能采用齒數(shù)一般不能采用齒數(shù) z zmin 的的齒輪；齒輪；2)不適用于中心距不適用于中心距 a a 的場合；的場合；3)一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互嚙合時，小齒輪齒廓漸開線的曲率半徑和齒一對標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互嚙合時，小齒輪齒廓漸開線的曲率半徑和齒根厚度較小，嚙

19、合次數(shù)較多，強(qiáng)度較低。根厚度較小，嚙合次數(shù)較多，強(qiáng)度較低。變位齒輪的意義變位齒輪的意義（1）避免根切現(xiàn)象。切削）避免根切現(xiàn)象。切削z 0，大輪x2 0中心距a，嚙合角負(fù)傳動負(fù)傳動 x1+x2 0中心距a，嚙合角 0:0:0:212121xxxxxx負(fù)負(fù)傳傳動動正正傳傳動動角角度度變變位位零零傳傳動動高高度度變變位位齒齒輪輪傳傳動動類類型型2.應(yīng)用 湊中心距z=181z=36z=40z=38234 修復(fù)舊齒輪；減小齒輪尺寸；提高齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度。第八節(jié)斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)一、漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成AKKAKKbAA端面端面t端面端面t端面端面t 垂直于軸線的面垂直于軸線的面法面法面n法面法

20、面n法面法面n 垂直于螺旋線的面垂直于螺旋線的面斜齒輪斜齒輪的基本的基本參數(shù)參數(shù)端面端面t:mt ,t ,hat*,ct*_計算幾何尺寸計算幾何尺寸法面法面n:mn ,n,han*,cn*標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值基圓柱上的螺旋角基圓柱上的螺旋角 b分度圓柱上的螺旋角分度圓柱上的螺旋角(螺旋角螺旋角)二、斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算 l d b db1)1)斜齒輪的螺旋角斜齒輪的螺旋角 b b、將分度圓柱展開，得一矩形，有：將分度圓柱展開，得一矩形，有：tandl同理，將基圓柱展開，也得一矩形，同理，將基圓柱展開，也得一矩形，有：有：tanbbdltancostanbbtddtantancosbt其

21、中其中 t為端面壓力角。為端面壓力角。2)2)斜齒輪的模數(shù)斜齒輪的模數(shù)m mn n、m mt tnn斜齒輪的齒面為螺旋漸開面，其斜齒輪的齒面為螺旋漸開面，其法面齒形法面齒形和和端面齒形端面齒形不一樣，參數(shù)也不一樣。不一樣，參數(shù)也不一樣。計算時，按端面參數(shù)進(jìn)行，故應(yīng)建立兩者之間的計算時，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。關(guān)系。端面是圓，而法面不是圓。法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，取標(biāo)準(zhǔn)值。法面內(nèi)的齒形與刀具的齒形一樣，取標(biāo)準(zhǔn)值。將分度圓柱展開，得一矩形，求得端面齒距與法面齒距之間將分度圓柱展開，得一矩形，求得端面齒距與法面齒距之間的關(guān)系：的關(guān)系：cos tnppnn

22、mp ttmp cos tnmm斜齒輪的壓力角斜齒輪的壓力角 n n、t tbacab t n用斜齒條說明：用斜齒條說明：過過c點(diǎn)作輪齒的法剖面點(diǎn)作輪齒的法剖面在在a b c 中中，有：，有：tanna ca b 在在abc中，有：中，有：tantacab在在a a c中，有中，有：cos accacoscostantancostntabtga caca babab所以tantancosnt二、平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)二、平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)1.正確嚙合條件正確嚙合條件mn1=mn2 n1=n2 1=2 “-”外嚙合外嚙合；“+”內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合 2.連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動條件L LB BB B2

23、2B B2 2 b bB B1 1B B1 1B B1 1B B1 1B BB B2 2B B2 2L L斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度直齒輪：直齒輪：bpL 斜齒輪：斜齒輪：btbtbtrpLpLpLL斜齒輪傳動的實(shí)際嚙合區(qū)比直齒輪增斜齒輪傳動的實(shí)際嚙合區(qū)比直齒輪增大了大了tanbLB斜齒輪傳動的重合度較直齒輪傳動增斜齒輪傳動的重合度較直齒輪傳動增加 了加 了 軸 面 重 合 度軸 面 重 合 度tanbbtbtBLpptancossin/coscos/cossintttnnBBppBm斜齒輪的重合度斜齒輪的重合度 r端面重合度端面重合度11221(tantan)(tantan)2at

24、tattzz軸面重合度軸面重合度nmB sin 與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X圓柱齒輪稱為斜齒輪的當(dāng)量齒輪 當(dāng)量齒輪的齒數(shù)稱為斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)三、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 將C點(diǎn)的曲率半徑作為當(dāng)量齒輪的分度圓半徑22cos2dbavnzm齒數(shù)：模數(shù)：分度圓：當(dāng)量齒輪22vnzm 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)：一一般般不不是是整整數(shù)數(shù)vz3coszzv3cosvzz 17cosz3min 17 當(dāng)量齒輪的用途 仿形法加工直齒圓錐齒輪時，選擇銑刀；彎曲疲勞強(qiáng)度計算。選擇變位系數(shù)及測量齒厚外嚙合1=-2 內(nèi)嚙合1=2(1)正確嚙合條件 兩輪嚙合處的輪齒傾斜方向必須一致四、平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的嚙

25、合傳動 端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于之齒輪嚙合 2t1t2t1t mm21 又又 )()(21212121內(nèi)內(nèi)嚙嚙合合或或外外嚙嚙合合或或或或 t2t1nnt2t1nnmmmmm(2)連續(xù)傳動條件1 b21pBB 直齒輪：直齒輪：atbbbpBtgpBB 21斜斜齒齒輪輪：端面重合度端面重合度軸向重合度軸向重合度斜齒輪傳動的重合度比直齒輪大斜齒輪傳動的重合度比直齒輪大五、斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1)嚙合性能好。2)重合度較大，承載能力高。3)標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)比直齒輪少，可以獲得尺寸更為緊湊的齒輪機(jī)構(gòu)。4)斜齒圓柱齒輪的制造成本與直齒圓柱齒輪相同。六、交錯軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)簡介1.主要幾何參數(shù)

26、關(guān)系與幾何尺寸(1)交錯角與螺旋角圖4-34旋向相反的交錯軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)(2)分度圓直徑與中心距由于兩輪的螺旋角1、2不一定相等，因而其端面參數(shù)就不一定相同了。圖4-33旋向相同的交錯軸斜齒輪機(jī)構(gòu)2.交錯軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1)容易實(shí)現(xiàn)任意交錯角的兩交錯軸之間的傳動，設(shè)計待定參數(shù)多(z1，z2，1，2，mn)，可以靈活滿足不同中心距、傳動比和從動輪轉(zhuǎn)向的要求。2)兩輪嚙合齒面間為點(diǎn)接觸，接觸應(yīng)力大，齒面易磨損，承載能力低。3)兩輪在節(jié)點(diǎn)處速度方向不同，不僅沿齒高方向存在相對滑動，而且沿齒向方向也存在相對滑動。一、直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成一、直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成2 2=90

27、=90第九節(jié)直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)O1 O2 rv=O1 P=r/cos=zm/2 coscos r rv v=z=zv vm/2m/2z zvminvmin=17,z=17=17,z=17coscos ：=45=45z=12z=12hahffRd1a1 1a2 2da2d2df 22 21 1 B1 1r r1 1r r2 22 2R=90=90r r2 2=Rsin=Rsin2 2,r r1 1=Rsin=Rsin1 1,d d1 1=2Rsin=2Rsin1 1,d,d2 2=2Rsin=2Rsin2 2 i121/2z z2 2/z/z1 1d d2 2/d/d1 1sinsin2 2/sin

28、/sin1 1 2 2+1 1 9090i12 tan2cotcot1 1 Z Zv1v1+Z+Zv2v2=2Z=2Zvminvmin一、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的形成一、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的形成蝸桿傳動是用來傳遞空間兩交錯蝸桿傳動是用來傳遞空間兩交錯軸間的運(yùn)動和動力的，它由蝸桿軸間的運(yùn)動和動力的，它由蝸桿和蝸輪組成。一般其軸交錯角和蝸輪組成。一般其軸交錯角等于等于90。第十節(jié)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)蝸桿與螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都蝸桿與螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都用右旋蝸桿。用右旋蝸桿。蝸桿螺旋齒的導(dǎo)程角（螺旋升角）蝸桿螺旋齒的導(dǎo)程角（螺旋升角）=90 1。蝸桿上只有一條螺旋線，即端面上只有一個蝸桿上只有一

29、條螺旋線，即端面上只有一個齒的蝸桿稱為單頭蝸桿。有兩條螺旋線者，齒的蝸桿稱為單頭蝸桿。有兩條螺旋線者，稱為雙頭蝸桿，蝸桿螺紋的頭數(shù)即是蝸桿齒稱為雙頭蝸桿，蝸桿螺紋的頭數(shù)即是蝸桿齒數(shù)，用數(shù)，用z1表示，一般可取表示，一般可取z1=110，推薦取推薦取z1=1，2，4，6。蝸桿傳動的傳動比為：蝸桿傳動的傳動比為：1221zz 蝸桿的加工蝸桿的加工蝸桿多在車床上粗加工而后經(jīng)磨制蝸桿多在車床上粗加工而后經(jīng)磨制而成。而成。蝸輪的加工蝸輪的加工采用采用“對偶法對偶法”加工蝸輪輪齒，即是采加工蝸輪輪齒，即是采用與蝸桿形狀相同的滾刀（為加工出頂用與蝸桿形狀相同的滾刀（為加工出頂隙，蝸桿滾刀的外圓直徑要略大于標(biāo)

30、準(zhǔn)隙，蝸桿滾刀的外圓直徑要略大于標(biāo)準(zhǔn)蝸桿外徑），并保持蝸桿蝸輪嚙合時的蝸桿外徑），并保持蝸桿蝸輪嚙合時的中心距與嚙合傳動關(guān)系去加工蝸輪。中心距與嚙合傳動關(guān)系去加工蝸輪。端截面端截面軸截面軸截面車刀車刀法截面法截面軸截面軸截面三種常用圓柱蝸桿三種常用圓柱蝸桿1.阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿端面齒廓：阿基米德端面齒廓：阿基米德螺旋線螺旋線軸向剖面：直線齒廓軸向剖面：直線齒廓法向剖面：凸形曲線齒法向剖面：凸形曲線齒廓廓這種蝸桿可在車床上這種蝸桿可在車床上加工不需要特殊設(shè)備，加工不需要特殊設(shè)備，因此應(yīng)用較為廣泛。因此應(yīng)用較為廣泛。缺點(diǎn)是傳動效率低通常為缺點(diǎn)是傳動效率低通常為5080%，蝸輪副齒部磨損較快，

31、因此，蝸輪副齒部磨損較快，因此，一般用于不重要，載荷小，轉(zhuǎn)速低的傳動。一般用于不重要，載荷小，轉(zhuǎn)速低的傳動。阿基米德蝸桿又稱為軸向直廓蝸桿阿基米德蝸桿又稱為軸向直廓蝸桿端截面端截面軸截面軸截面車刀車刀阿基米德螺旋線阿基米德螺旋線點(diǎn)點(diǎn)A沿射線沿射線OB作作勻速運(yùn)動，射線勻速運(yùn)動，射線OB作勻速轉(zhuǎn)動，作勻速轉(zhuǎn)動，此時，點(diǎn)此時，點(diǎn)A的軌的軌跡為阿基米德螺跡為阿基米德螺旋線。旋線。a va v opAB二、蝸桿蝸輪正確嚙合條件二、蝸桿蝸輪正確嚙合條件阿基米德蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)阿基米德蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)1.蝸輪蝸桿傳動的中間平面蝸輪蝸桿傳動的中間平面中間平面中間平面過蝸桿的軸線所作的垂直于蝸輪軸線的平面。過蝸桿的軸

32、線所作的垂直于蝸輪軸線的平面。在在中間平面內(nèi)蝸輪蝸桿的嚙合相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合。中間平面內(nèi)蝸輪蝸桿的嚙合相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合。1=2蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿2.正確嚙合條件正確嚙合條件21 且蝸輪與蝸桿旋向相同且蝸輪與蝸桿旋向相同 1212tatmmm三、蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸三、蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸阿基米德蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)阿基米德蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)中間平面內(nèi)中間平面內(nèi)m、為標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值1.模數(shù)模數(shù)：蝸桿模數(shù)系列和齒輪模數(shù)系列有所不同。國標(biāo)蝸桿模數(shù)系列和齒輪模數(shù)系列有所不同。國標(biāo)GB10088-88對蝸對蝸桿模數(shù)作了規(guī)定。桿模數(shù)作了規(guī)定。第一系列第一系列11.251.622.53.15456

33、.381012.516202531.540第二系列第二系列1.533.54.55.56712142.壓力角：壓力角：對阿基米德蝸桿，對阿基米德蝸桿，一般：一般：=20動力傳動中：薦用動力傳動中：薦用 =25分度傳動中：薦用分度傳動中：薦用 =15或或123.導(dǎo)程角：導(dǎo)程角：11111111tanxzpdzmdz md4.蝸桿分度圓直徑與蝸桿直徑系數(shù)蝸桿分度圓直徑與蝸桿直徑系數(shù)11111tantanz mzdmq蝸桿直徑系數(shù)蝸桿直徑系數(shù)qmd 1或或mdq1 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10087-88中規(guī)定將蝸桿中規(guī)定將蝸桿的分度圓直徑標(biāo)準(zhǔn)化，且與其模數(shù)相的分度圓直徑標(biāo)準(zhǔn)化，且與其模數(shù)相匹配。匹配

34、。目的：為了限制加工蝸輪用的目的：為了限制加工蝸輪用的蝸輪滾刀的數(shù)目及加工精度蝸輪滾刀的數(shù)目及加工精度。m d1 m d1 m d1 m d1 1 18(22.4)40(80)20 28(50)6.3 112 1.25 22.4(35.5)4 71(63)20 2.5 45(40)80 1.6 28(28)50(100)(18)35.5(63)8 140 22.4(45)5 90(71)(28)3.15 56(50)90 2 35.5 4(31.5)6.3 63 10.5.蝸輪齒數(shù)蝸輪齒數(shù)z2及蝸桿頭數(shù)及蝸桿頭數(shù)z1z1：110；薦取薦取 z1=1，2，4，6z2：根據(jù)傳動比和根據(jù)傳動比和 z1確定。確定。動力傳動：動力傳動：z2=29706.蝸輪的分度圓直徑蝸輪的分度圓直徑d222mzd 7.蝸桿傳動的中心距蝸桿傳動的中心距)(21221zqmrra