齿条与齿轮相比有以下两个特点
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第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否封闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点,分别以O1、O2为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha)、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m:;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。
当m、α不变时,z越大,db越大,渐开线越平直,若当z→∞时,db→∞,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。
第5章 思考题5-1 齿轮传动要匀速、连续、平稳地进行必须满足哪些条件?答 齿轮传动要均匀、平稳地进行,必须满足齿廓啮合基本定律.即i 12=ω1/ω2=O 2P /O 1P ,其中P 为连心线O 1P 2与公法线的交点。
齿轮传动要连续、平稳地进行,必须满足重合度ε≥l ,同时满足一对齿轮的正确啮合条件。
5-2渐开线具有哪些重要的性质?渐开线齿轮传动具有哪些优点? 答:参考教材。
5-3具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点?答 若两齿轮传动的中心距刚好等于两齿轮节圆半径之和,则称此中心距为标准中心距.按此中心距安装齿轮传动称为标准安装。
(1)两齿轮的分度圆将分别与各自的节圆重合。
(2)轮齿的齿侧间隙为零。
(3)顶隙刚好为标准顶隙,即c=c*m=O.25m 。
5-4何谓重合度?重合度的大小与齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数h a *、顶隙系数c*及中心距a 之间有何关系?答 通常把一对齿轮的实际啮合线长度与齿轮的法向齿距p b 的比值εα。
称为齿轮传动的重合度。
重合度的表达式为:εα=[z 1(tan αal —tan α’)±z 2(tan αa2-tan α’)/2π由重合度的计算公式可见,重合度εα与模数m 无关.随着齿数z 的增多而加大,对于按标准中心距安装的标准齿轮传动,当两轮的齿数趋于无穷大时的极限重合度εα=1.981 此外重合度还随啮合角α’的减小和齿顶高系数h a *的增大而增大。
重合度与中心距a 有关(涉及啮合角α’),与压力角α、顶隙系数c*无关。
5-5 齿轮齿条啮合传动有何特点?为什么说无论齿条是否为标准安装,啮合线的位置都不会改变?答 由于不论齿条在任何位置,其齿廓总与原始位置的齿廓平行.而啮合线垂直于齿廓,因此,不论齿轮与齿条是否按标准安装,其啮合线的位置总是不变的,节点位置确定,齿轮的节圆确定;当齿轮与齿条按标准安装时,齿轮的分度圆应与齿条的分度线相切。
第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点,分别以01、02为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha )、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m: ;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。
当m、a不变时,z越大,db越大, 渐开线越平直,若当z—x时,db—%,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。
齿轮传动补充习题1 有一半径为r b =30mm 的基圆,求渐开线上半径为r K =40mm 处的压力角αK 和ρK 、展θK 各为多少 答αK =41.4096°;ρK =26.4575mm ;θK =9.12°。
所生成的两条渐开线如图所示。
设 2.已知半径的基圆 ,求:1)点K '的半径K r ';2)以O 为圆心,K r '为半径画圆交渐开线点 求弧长3.有一对标准齿轮,Z 1=21,Z 2=64,m=2.5mm ,α=20°.问:1)这两齿轮的分度圆齿距P 1、P 2 各为多少?2)两个齿轮的基圆齿距P b1、P b2 各为多少?3)两个齿轮的基圆半径r b1、r b2各为多少?4)两齿轮的分度圆上齿形的曲率半径ρ1、ρ2各为多少?答P 1=P 2=7.85mm ;P b1=P b2=7.38mm ;r b1=24.67mm ,r b2=71.65mm ;ρ1=8.98mm , ρ2=26.08mm4.设一对外啮合齿轮的齿数Z 1=30,Z 2=40,m=20mm ,α=20°h a *=1,C *=0.25,当中心距 a ’=725mm ,求啮合角α’;当啮合角α’ =20°30’,求中心距a ’。
答:α’ =24°52’;a ’=711.97mm5.已知一正常齿渐开线标准外齿轮的齿数Z=18,模数m=10mm,分度圆压力角α=20°,求齿顶圆和基圆上的齿厚S a 、S b 和齿间e a 、e b ,以及齿顶圆上齿廓的曲率半径ρa 。
答:S a =6.83mm ,S b =17.39mm ;e a =28.07mm ,e b =12.13mm ;ρa =53.36mm6.已知一对无侧隙安装的正常齿渐开线标准齿轮传动,其中Z 1=19,Z 2=42,m=2.5mm,α=20°,求实际啮合线B 1B 2的长度,基圆齿距P b1、P b2,重叠系数ε,并求一对轮齿从开始啮合到终止啮合齿轮1所转过的角度φ1。
齿轮传动科技名词定义中文名称:齿轮传动英文名称:gear drive 定义:利用齿轮传递运动和动力的传动方式。
应用学科:机械工程(一级学科);传动(二级学科);齿轮传动(三级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
(一)特点齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递相对位置不齿轮传动远的两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。
例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动会产生噪声。
(二)类型(1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型:<1>直齿圆柱齿轮传动;<2> 斜齿圆柱齿轮传动<3>人字齿轮传动;<4>锥齿轮传动;<5>交错轴斜齿轮传动。
(2)根据齿轮的工作条件,可分为:<1>开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。
<2>半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。
<3>闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确,轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。
齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。
齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。
齿轮基本知识问题及答案基本概念题和答案1.什么是齿廓啮合基本定律,什么是定传动比的齿廓啮合基本定律?齿廓啮合基本定律的作用是什么?答:一对齿轮啮合传动,齿廓在任意一点接触,传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比,这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点,则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用;用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆?节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮?答:齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点,一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊?答:满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的?有什么性质?答:发生线在基圆上纯滚动,发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质:(1)发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
(2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。
(3)渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小,反之则大,渐开线愈平直。
(4)同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
(5)渐开线的形状取决于基圆的大小,在展角相同时基圆愈小,渐开线曲率愈大,基圆愈大,曲率愈小,基圆无穷大,渐开线变成直线。
(6)基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答:rk = rb / cos αkθk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么?答;(1)由渐开线性质中,渐开线任一点的法线必切于基圆(2)两圆的同侧内公切线只有一条,并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆,因此节点只有一个,即i12 =ω1 / ω2 =O2P / O1P =r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7.什么是啮合线?答:两轮齿廓接触点的轨迹。
8.渐开线齿廓啮合有哪些特点,为什么?答:(1)传动比恒定,因为i12 =ω1 /ω2=r2′/r1′ ,因为两基圆的同侧内公切线只有一条,并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线,因此与连心线交点只有一个。
二.习题(一)思考题1. 渐开线具有哪些特性答:(1) 发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的弧长;(2) 因为发生线BK沿基圆作纯滚动,所以它和基圆的切点B就是它的速度瞬心,因此发生线BK即为渐开线在K点的法线。
又因为发生线恒切于基圆,故可知,渐开线上任意点的法线恒为基圆的切线。
(3)发生线与基圆的切点B也是渐开线在K点的曲率中心,线段BK是渐开线在K点的曲率半径。
因此,渐开线越接近其基圆的部分,其曲率半径越小。
(4) 同一基圆上任意两条渐开线(不论是同向或反向)的公法线处处相等。
(5) 基圆内无渐开线。
(6) 渐开线的形状取决于基圆的大小。
2. 何谓标准齿轮何谓标准中心距一对标准齿轮的实际中心距a′略大于标准中心距a时,其传动比有无变化仍能继续正确啮合吗其顶隙、齿侧间隙和重合度有何变化答:(1)通常所说的标准齿轮是指m、α、h*a、c*都为标准值,而且e=s的齿轮。
即模数、压力角、齿顶高和齿根高均为标准值,且分度圆上齿厚与齿槽宽相等的齿轮称为标准齿轮。
(2)①保证啮合时两轮的顶隙为标准值;②标准齿轮分度圆的齿厚s等于齿槽宽e,有s1=e1;s2=e2,即s1=e2;s2=e1,即一对齿轮在保证顶隙为标准值时也保证齿侧间隙为零。
将满足上述两个条件的安装中心距称为标准安装中心距(简称标准中心距),用a表示。
(3)传动比没有变化。
仍能正确啮合。
顶隙、齿侧间隙增大,重合度减小。
3. 何谓齿廓的根切现象齿廓的根切有什么危害在什么情况下会产生根切现象根切与何因素有关如何避免根切答:(1)用范成法加工渐开线齿轮时,在一定的条件下,齿条刀具的顶部会切入被加工齿轮轮齿的根部,将齿根部分的渐开线切去一部分,这种现象称为渐开线齿廓的根切。
(2)根切使得轮齿的弯曲强度和重合度都降低了,对齿轮的传动质量有较大的影响,所以根切是应该避免的。
(3)如果刀具的齿顶高增大,齿顶线超过啮合极限点N, 则刀具将轮齿基圆外的渐开线已全部切出时,整个切削过程并未结束,随着范成运动的继续,刀具还将继续切削,使刀刃将已经切制好的一部分渐开线齿廓又切去了,从而产生根切。
第一章绪论基本概念1.机械:机器和机构的总称。
2.机构:用来传递与变化运动和力的可动装置。
3.机器:根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置,可用来变换或传递能量、物料和信息。
第二章机构的结构分析1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。
构件是由一个或多个小零件刚性联接的独立运动单元体,它是机构组成的基本要素;而零件则是独立的制造单元,所有机器均由零件构成。
2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?由直接接触形成的可动联接为运动副;其接触表面称作运动副元素;运动副根据接触特性分为高副与低副;按照相对运动形式,可分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副和螺旋副;此外,依据引入的约束数目对它们进行分类。
I级副-V级副3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数目应如何确定?点线接触为高副,面面接触为低副;各带入1个和2个约束;若两齿轮(条)固定则引入一个约束,不固定引入2个约束。
4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统;机构是具有固定构件的运动链。
5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时,应注意哪些问题?机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目,亦及必须给定的独立的广义坐标的数目,称为机构的自由度。
注意复合铰链(包含机架),去除局部自由度(某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动),去除虚约束(在机构中,有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用)。
6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用,那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束?虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。
虚约束可以改善构件的受力情况,提高机构的刚度和强度,有于保证机械顺利通过某些特殊位置。
(尽量减少虚约束)7.机构具有确定运动的条件是什么?机构具有确定运动的条件是其原动件数目等于机构自由度的数目。
当不满足此条件时,若原动件少于自由度,机构运动将不确定;反之,若原动件多于自由度,则可能导致机构最薄弱环节的破坏。
机械原理复习要点机械原理复习要点绪论1.何为机器?其三个特征是什么?2.何为机构?其三个特征是什么?机器和机构有何异同?3.何为构件?构件是什么单元?4.何为零件?零件2345565件是什么单元?5.机械、机器、机构、构件、零件间的关系。
6.机械原理的三大内容:(1)结构分析(2)运动分析(3)动力分析第二章机构的结构分析1.运动副的分类。
2.何为构成运动副的元素。
3.何为I级副?II级副?III级副?如何确定机构的级别?4.何为运动链?运动链按开、闭形式可分为几类?常见的运动链为何种形式?5.何为机架?何为原动件?6.运动简图和示意图的区别?7.绘制运动简图应搞清那些问题?8.机构具有确定运动的条件是什么?9.当m个构件在一处构成转动副,其转动副应为几个?10.虚约束有几种类型?11.局部自由度常见的场所?12.计算机构自由度时,若不剔除虚约束的影响,机构的自由度会如何?13.当不剔除机构的局部自由度时,机构自由度的计算结果如何?14.当计算一个运动链的自由度时,计算的结果F=0,这时:(1)若想使其成为自由度为F=1的机构应如何?(2)若想使其成为自由度为F=2的机构又如何?15.高副低代是瞬时替代还是永久替代?16.高副低代必须满足的条件是什么?第三章平面机构的运动分析1.速度瞬心的概念?2.何为绝对瞬心?何为相对瞬心?当两构件之一为固定不动,另一构件为活动时,它们的瞬心为什么瞬心?3.当运动副为下列几种类型时,瞬心位置如何确定?1)移动副。
2)转动副。
3)高副(滚滑副、滚动副)4.瞬心的数目如何确定?5.瞬心法是否可用来求加速度?6.当机构位置改变时,瞬心位置是否改变?(哪些改变?哪些不变?举四杆机构为例)7.当已知某一构件上一点速度,求其他点速度时,用什么方法?8.当机构中存在滑动副(导杆与滑块)时,求它们某重合点间的速度时,用什么方法?1)一般动点选在何处? 2)动系选哪个构件?9.相对速度矢量下标与其矢量图中代表矢量下标字母顺序是否一致?10.在矢量图中:1)P点代表什么? 2)bc代表什么? 3)pc代表什么? 4)相对速度矢量是从那里画出的?5)绝对速度矢量是从那里引出的?11.何为速度影像定理?加速度影像定理?速度多边形、加速度多边形与机构中某一构件上各同名点构成的多边形是什么关系?顺序字母是什么关系?12.速度影像定理,加速度影像定理是否可用来求不同构件间的速度和加速度?13.在什么情况下,存在哥氏加速度?哥氏加速度a k = 2w k vjk中, ωk是指哪个构件的角速度?14.在什么情况下,不存在哥氏加速度?第四章力分析1.驱动力与其作用构件运动间的关系?2.阻力与其作用构件运动间的关系?3.机械上的平衡力是否一定为驱动力?4.低速机构是否需要作动态静力分析?高速机构呢?5.何为动态静力分析?6.分别在下列几种情况下分析构件的惯性力,惯性力矩?1)匀速移动的滑块. 2) 加速移动的滑块.3)匀速定轴转动的曲柄(质心S在转轴,质心S不在转轴).4)加速定轴转动的曲柄(质心S在转心处,质心S不在转心处).5)做平面运动构件的惯性力和惯性力矩.7.总惯性力是如何求得的?(当已知F i,M i如何合成F i总)8.质量代换应满足的三个条件?9.何为动代换,何为静代换,哪一种代换求出来的总惯性力与采用一般力学方法求出的总惯性力完全等效?4--31.分别在三种情况下讨论移动副中的摩擦力F f和摩擦系数f ,f v.1)平滑块. 2)v形槽滑块. 3)半圆形槽滑块.2.转动副的摩擦的总反力作用的位置?其对转心所取力矩与构件转动的关系如何?3.滑动副总反力的作用位置和与构件相对运动的关系如何?4.摩擦圆直径等于多少?5.轴端摩擦力矩如何求?1)未跑合轴端. 2)跑合轴端.6.不考虑摩擦时,下列情况的运动副反力的方向和大小(或作用点)两因素哪个是未知.1)转动副的F R(大小,方向,作用点);2)移动副的F R (大小,方向,作用点);3)高副中的F R (大小,方向,作用点);7.每个构件可列出几个独立的力平衡方程?8.构件组的静定条件是什么?第八章四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型有几种?2.原动件运动规律一定时,可通过改变各构件的相对杆长而使从动件具有不同的运动规律(对;错?)3.连杆机构中有曲柄的条件是什么?4.四杆机构中的周转副、摆动副的含义?5 .图8—2中,杆AB为主动件时,求机构该位置的压力角和传动角?6.双曲柄有几种类型?它们各自的运动特征为什么?(共3种类型)7.等腰梯形机构是什么机构?8.曲柄滑块机构是由什么机构演化而来的?滑块是哪个杆演化而来的?如何演化的?9.图8—16(a)、(b)两机构的关系?10.在曲柄滑块的基础上通过机构的倒置,可分别获得哪些机构?(第197页,图8—17)11.运动副元素的逆换?(第199页,图8—22)12.四杆机构的急回运动特性可用哪两个参数来描述13.行程速比系数K和极位夹角θ的关系是什么?K=?θ=?有急回运动?K=?θ=?无急回运动?14.何为机构的极位?何为机构的极位夹角?何为摇杆的最长摆角?15.何为机构的压力角、传动角?这两个角在哪个构件的哪一点上?16.为何用传动角来描述四杆机构的传力特征?17.最小传动角的位置?18.对应机构的极位,曲柄的位置是什么?19.当连杆与摇杆间所夹的位置角为锐角(钝角)时,传动角与其位置角的关系是什么?20.四杆机构在什么条件下具有死点?死点的位置是什么?死点产生的原因是什么?21.举例说明死点的利与弊?22.掌握四杆机构如下设计方法:按给定的行程速比系数设计。
第10章齿轮传动(一)教学要求了解齿轮机构的类型和应用,掌握齿廓啮合基本定理、渐开线性质、啮合特性、标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸计算,熟悉齿轮正确啮合条件和连续传动条件,能够计算斜齿轮、锥齿轮的几何尺寸,能正确分析齿轮失效原因,确定设计准则、进行强度校核。
(二)教学的重点与难点重点:直齿圆柱齿轮基本参数的确定与几何尺寸、正确啮合条件、连续传动条件的计算、失效形式和计算准则、受力分析和强度计算。
难点:斜齿圆柱齿轮、锥齿轮的当量齿轮概念、受力分析和强度计算。
(三)教学内容10.1 齿轮传动的特点和基本类型10.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比10.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算10.4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动10.5 渐开线齿轮的加工方法10.6 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数10.7 变位齿轮传动10.8 齿轮常见的失效形式与设计准则10.9 齿轮的常用材料及许用应力10.10 渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算10.11 斜齿圆柱齿轮传动10.12 直齿圆锥齿轮传动10.13 齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率【学习内容】本章将介绍渐开线圆柱直齿、斜齿轮以及直齿圆锥齿轮传动的设计计算,内容包括齿轮原理和齿轮强度两个方面,其中将着重讨论圆柱直齿轮的设计计算方法。
齿轮原理部分将介绍渐开线特性、啮合特性、啮合传动等,关于变位齿轮仅介绍传动计算的内容。
齿轮强度部分将介绍齿轮材料的选择、失效形式、设计准则等,从而得出具体的设计计算方法。
10.1 齿轮传动的特点和基本类型10.1.1齿轮传动的特点齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
齿轮传动与带传动相比主要有以下优点:(1)传递动力大、效率高;(2)寿命长,工作平稳,可靠性高;(3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。
第7讲链传动与齿轮传动学习目标及考纲要求1.了解链传动和齿轮传动的常用类型与应用特点。
2.了解渐开线齿廓的形成与渐开线的性质。
3.掌握直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸的计算。
4.了解渐开线齿轮的啮合特点,掌握直齿圆柱齿轮的正确啮合条件。
5.了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮和齿条的形成和应用特点,和其相关参数,熟悉它们的正确啮合条件。
6.掌握常用齿轮的受力分析。
7.了解齿轮的加工方法、根切现象产生的原因,掌握标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数。
8.了解变位齿轮、齿轮的精度及齿轮常见失效形式。
知识梳理一、链传动1.链传动常用类型(见表1-7-1)表1-7-1类型用途传动链用于传递运动和动力的场合,也可以用于输送场合。
输送链(牵引链)用于输送工件、物品和材料。
曳引起重链(曳引链)引起重链用于传递力,起牵引、悬挂物品作用,兼作缓慢移动。
滚子链传动链齿形链2.滚子链(1)滚子链的结构滚子链由外链板、内链板、销轴、套筒、滚子五部分组成,如图1-7-1所示。
外链板与销轴、内链板与套筒分别采用过盈配合;销轴与套筒、滚子与套筒分别采用间隙配合。
当传递功率较大,可使用多排链,排数不宜过多,一般使用双排或三排,四排以上很少使用,否则装配产生的误差易使受载不均。
图1-7-1(2)滚子链的主要参数(见表1-7-2)表1-7-2参数参数要求链轮的齿数链轮的齿数对链传动平稳性和工作寿命影响很大,齿数过少,传动不均匀性变大,齿数过多,链节容易磨损造成脱链。
一般小链轮齿数z1≥9,大链轮齿数z2≤120。
节距链条相邻两销轴中心线之间的距离p称为节距,是链条的主要参数。
节距越大,传动能力越大,但传动时多边形效应也越大,振动、冲击、噪声也越大,因此,应尽可能选择小节距链传动。
链条节数当链条的节数为偶数时,接头处可用开口销或弹簧夹锁住;当链条的节数为奇数,需采用过渡链节。
(3)滚子链的标记滚子链的标记为:链号—排数×链节数标准编号例:3.齿形链齿形链又称无声链,与滚子链相比,齿形链传动平稳、噪声小,但结构复杂、装拆困难、质量大、成本高,主要用于高速传动(v≤30m/s )。