齿轮啮合的基本定律
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内外齿轮啮合传动原理
内外齿轮啮合传动是机械传动中常见的一种形式。
它由一个内齿轮和
一个外齿轮组成,通过齿轮的传动力将动力传递到机械装置中。
内齿
轮的齿条在外齿轮中啮合,通过它们之间的相对旋转来传递动力。
内外齿轮啮合传动的原理基于牛顿定律。
牛顿第一定律表明,在没有
外力作用时,物体不会改变它们的状态。
因此,当内外齿轮传递动力时,它们会保持它们的状态不变;这意味着它们会旋转,并保持旋转
直到有一些外力作用使这种旋转受到影响。
内外齿轮啮合传动的另一个原理是摩擦力和力矩的作用。
当内齿轮和
外齿轮转动时,其齿条之间的约束会产生阻力,并形成摩擦力。
这些
摩擦力会形成一个力矩,将转动动力传递到外齿轮中,并沿着传动轴
向内齿轮方向传递。
此外,在内外齿轮啮合传动中,齿轮的齿条几乎总是错位的。
这是因
为如果齿条完全重合,将导致啮合面变狭窄,并增强齿轮的磨损和噪音。
错位的齿条可以使齿轮齿条的面接触更平稳,并降低噪音和磨损。
总的来说,内外齿轮啮合传动是机械传动中的一种常见形式,其原理
基于牛顿定律和摩擦力和力矩的作用。
它的优点包括高效、精度高、
能承受较高的转矩和较大的工作量。
然而,它的缺点包括噪音高,容易受到磨损和缺乏灵活性。
因此,在机械传动的设计和选择中,需要考虑到这些优点和缺点,并选择最适合特定应用的传动形式。
7.2 齿廓啮合基本定律与齿轮的齿廓曲线7.2.1 平均传动比和瞬时传动比的概念一对齿轮的啮合传动是通过主动齿轮1的齿面依次推动从动齿轮2的齿面而实现的,在一段时间内两轮转过的周数1n 、2n 之比称为平均传动比,用i 或12i 表示,若两轮的齿数分别为1z 、2z ,则121221n z i n z == (7-1) 由此可见,两齿轮的平均传动比与其齿数成反比,当一对齿轮的齿数确定后,其平均传动比是一个常数。
但这并不能保证在一对齿廓的啮合过程中,其任一瞬时的传动比(即瞬时传动比)也是常数,因为,这取决于齿面的齿廓形状。
7.2.2 齿廓啮合基本定律如图7-2所示,设主动轮1和从动轮2分别绕O 1、O 2轴转动,角速度分别为ω1、ω2,方向相反,两齿廓在K点接触。
为保证二齿廓既不分离又不相互嵌入地连续转动,要求沿齿廓接触点K 的公法线n -n 方向上,齿廓间不能有相对运动,即二齿廓接触点公法线方向上的分速度要相等,12n n n v v v ==显然,在切线方向上二齿廓接触点的速度不相等,即齿廓沿切线方向存在相对滑动。
根据三心定理,两齿轮的相对速度瞬心在过接触点的公法线n -n 与连心线O 1O 2的交点C 上,其速度为:1122c v OC O C ωω== 由此可得齿轮机构的瞬时传动比:1221O C i O Cωω== (7-2) 从上面的分析可看出,相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比都与其连心线被齿廓接触点处公法线所分隔的两线段长度成反比。
这一规律称为齿廓啮合基本定律。
该定律表明齿轮的瞬时传动比与齿廓曲线之间的关系。
齿廓啮合基本定律既适用于定传动比齿轮机构,也适用于变传动比齿轮机构。
对于定传动比机构,齿廓啮合基本定律可表达为:两齿廓在任一位置啮合时,过啮合点所作两齿廓的公法线与两轮的连心线相交于一定点。
图7-2 齿廓啮合过程齿廓啮合基本定律表明:1、不同的齿廓曲线,其啮合接触点的公法线与连心线的交点不同,因此其瞬时传动比也就不同。
齿轮基本知识 The manuscript was revised on the evening of 2021齿轮基本知识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 αk θk= 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。
齿轮啮合原理
齿轮啮合原理简介
齿轮啮合原理是指两个或多个齿轮通过相互啮合而实现能量传递和转速变换的机械原理。
在齿轮传动中,通常有一个驱动齿轮和一个或多个被动齿轮,当驱动齿轮旋转时,通过齿轮之间的啮合,将驱动齿轮的旋转运动传递给被动齿轮。
这种传动方式可实现两个齿轮的同向、反向、同速等不同运动方式。
齿轮间的啮合是通过每个齿轮的齿与齿之间的啮合来完成的。
齿轮的齿面通常呈直线或弧状,齿根和齿槽的形状决定了齿轮的啮合方式。
常见的齿轮啮合方式有直齿啮合、斜齿啮合和蜗杆啮合等。
在齿轮啮合中,驱动齿轮的旋转将引起被动齿轮的转动。
根据欧拉定律,旋转中的齿轮将受到力矩的作用,力矩的大小与齿轮半径和作用力之间的乘积成正比。
因此,啮合齿轮的大小和齿数对于转动效果和力矩的传递起着重要作用。
齿轮啮合的优点是传动效率高、精度高、传动平稳等。
它广泛应用于各种机械传动装置,如汽车、机床、风力发电机等。
通过调整齿轮的模数、齿数比和材料等参数,可以实现不同转速和转矩要求下的传动效果,并且齿轮制造技术的进步使得齿轮的精密度和负载能力得到了不断提高。
机械设计基础问答题简答题答案1. 试述齿廓啮合基本定律。
1.所谓齿廓啮合基本定律是指:作平⾯啮合的⼀对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连⼼线交于相应的节点C,该节点将齿轮的连⼼线所分的两个线段的与齿轮的⾓速成反⽐。
2. 试述螺纹联接防松的⽅法。
2.螺纹连接的防松⽅法按⼯作原理可分为摩擦防松、机械防松及破坏螺纹副防松。
摩擦防松有:弹簧垫圈、双螺母、椭圆⼝⾃锁螺母、横向切⼝螺母机械防松有:开⼝销与槽形螺母、⽌动垫圈、圆螺母⽌动垫圈、串连钢丝破坏螺纹副防松有:冲点法、端焊法、黏结法。
3. 试分析影响带传动承载能⼒的因素? 3.初拉⼒Fo? 包⾓a? 摩擦系数f? 带的单位长度质量q? 速度v.4.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种?螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接.提⾼螺栓联接强度的措施有哪些?降低螺栓总拉伸载荷的变化范围;改善螺纹⽛间的载荷分布;减⼩应⼒集中;避免或减⼩附加应⼒。
6.滚动轴承的基本类型有哪些?调⼼球轴承、调⼼滚⼦轴承、圆锥滚⼦轴承、推⼒球轴承、深沟球轴承、⾓接触球轴承、推⼒圆柱滚⼦轴承、圆柱滚⼦轴承、滚针轴承等。
1.简述轮齿的失效形式主要有哪五种?轮齿折断、齿⾯点蚀、齿⾯胶合、齿⾯磨损、齿⾯塑性变形3.试说明滚动轴承代号6308的含义。
.6─深沟球轴承3─中系列08─内径d=40mm公差等级为0级游隙组为0组4.简述联轴器的分类及各⾃的特点。
联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。
刚性联轴器⼜分为固定式和可移式。
固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移。
可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。
弹性联轴器包含弹性元件,能补偿两轴的相对位移,并具有吸收振动和缓和冲击的能⼒5.常⽤的螺纹紧固件有哪些?常⽤的螺纹紧固件品种很多,包括螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈等。
6说出凸轮机构从动件常⽤运动规律,冲击特性及应⽤场合。
答:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律(余弦加速度运动规律);等速运动规律有刚性冲击,⽤于低速轻载的场合;等加速等减速运动规律有柔性冲击,⽤于中低速的场合;简谐运动规律(余弦加速度运动规律)当有停歇区间时有柔性冲击,⽤于中低速场合、当⽆停歇区间时⽆柔性冲击,⽤于⾼速场合7说明带的弹性滑动与打滑的区别。
齿轮啮合的基本定律
齿轮是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域。
齿轮啮合的基本定律是描述齿轮传动过程中的关系和规律。
本文将从齿轮啮合的基本定律的定义、啮合条件、传动比和齿轮啮合的优缺点等方面进行阐述。
第一部分:齿轮啮合的基本定律的定义
齿轮啮合的基本定律是指齿轮传动过程中,齿轮之间的啮合条件和规律。
它包括齿轮的啮合条件、传动比和啮合角等。
第二部分:齿轮啮合的基本定律的啮合条件
齿轮的啮合条件是指齿轮之间的啮合必须满足的条件。
首先,齿轮的模数和齿数要匹配,即齿轮的模数和齿数要满足一定的关系。
其次,齿轮的啮合面要满足啮合角的要求,即啮合面的法线与齿轮轴线的夹角要满足一定的范围。
最后,齿轮的啮合要保证传动的可靠性和效率,避免产生过大的啮合力和啮合误差。
第三部分:齿轮啮合的基本定律的传动比
齿轮啮合的基本定律中,传动比是一个重要的参数。
传动比是指齿轮传动中输入轴的转速与输出轴的转速之间的比值。
在齿轮啮合的基本定律中,传动比与齿数的关系是一个重要的公式,通过这个公式可以计算出齿轮传动的传动比。
第四部分:齿轮啮合的优缺点
齿轮啮合作为一种常见的机械传动装置,具有一些优点和缺点。
优点是齿轮传动效率高、传动平稳、传动比范围广、传动功率大等。
缺点是齿轮传动噪声大、容易磨损、加工复杂、对齿轮精度要求高等。
结论:
齿轮啮合的基本定律是描述齿轮传动过程中的关系和规律的基本原理。
通过对齿轮的啮合条件、传动比和齿轮啮合的优缺点的阐述,我们可以更好地理解齿轮传动的原理和特点。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的齿轮传动方案,并进行合理的设计和制造,以实现预期的传动效果。
同时,还需要注意齿轮的维护保养,及时检查和更换磨损严重的齿轮,确保齿轮传动的正常运行。
通过不断的研究和改进,可以进一步提高齿轮传动的性能和可靠性,满足各个领域对于机械传动的需求。