齿轮啮合条件和连续传动条件.
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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。
齿轮传动第一节、齿轮传动的类型及应用一、概念:齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。
二、齿轮传动的类型:(一)两轴平行:按轮齿方向分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动按啮合情况分为人字齿圆柱齿轮传动、外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动(二)两轴不平行时:相交轴齿轮传动齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。
(1) 根据轴的相对位置,可分为两大类:即平面齿轮传动(两轴平行)与空间齿轮传动(两轴不平行时)(2)按工作时圆周速度的不同,分低速、中速、高速三种。
(3)按工作条件不同,分为闭式齿轮传动(封闭在箱体内,并能保证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(齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑)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。
(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。
三、齿轮传动的应用:1、传动比:122112z z n n i == 式中n1、n2表示主从动轮的转速,z1、z2表示主从动轮的齿数2、应用特点:优点:缺点:第二节、渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求:一是传动要平稳,二是承载能力要强二、渐开线的形成、性质:1、渐开线的形成:2、渐开线的性质:三、渐开线齿廓啮合基本定律:四、渐开线齿廓的啮合特点:1、传动比恒定2、3、4、第三节、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算【复习】1、齿轮传动的分类及特点2、渐开线齿轮的性质【新授】一、齿轮各部分的名称:1、齿槽:2、齿顶圆:3、齿根圆:4、齿厚:5、齿槽宽:6、分度圆:7、齿距:8、齿高:9、齿顶高:10、齿根高:11、齿宽:二、主要参数:1、齿形角就单个齿轮而言,在端平面上,过断面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角为该点的齿形角。
分度圆压力角——齿形角——2、齿数Z——一个齿轮的牙齿数目即齿数。
齿轮基本知识40问题及答案(转)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。
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。
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。
齿轮啮合的基本条件公式
1. 齿轮正确啮合条件。
- 对于标准安装的渐开线齿轮,正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。
- 设齿轮1的模数为m_1,压力角为α_1;齿轮2的模数为m_2,压力角为α_2,则正确啮合条件公式为:
- m_1 = m_2=m(模数相等)
- α_1=α_2 = α(压力角相等),对于标准齿轮,α = 20^∘。
2. 连续传动条件。
- 齿轮连续传动的条件是重合度varepsilon≥slant1。
- 重合度varepsilon的计算公式为varepsilon=(1)/(2π)[z_1(tanα_a1-tanα') +
z_2(tanα_a2-tanα')],其中z_1、z_2分别为两齿轮的齿数,α_a1、α_a2分别为两齿轮齿顶圆压力角,α'为啮合角。
- 齿顶圆压力角α_a的计算公式为cosα_a=(r_b)/(r_a),其中r_b为基圆半径,r_a为齿顶圆半径。
对于标准齿轮,r_b = rcosα(r为分度圆半径),r_a=r + h_a^*m (h_a^*为齿顶高系数,对于标准齿轮h_a^*=1)。