机械设计基础课件第+5章+齿轮传动-3斜齿锥齿1

基圆齿厚：Sb=(srb/r)+2rbinvα
=scosα+2rcosαinvα
=cosα(s+mzinvα);
O
§5-5 渐开线直齿圆柱齿轮的 啮合传动
一. 啮合过程
O1
轮齿在从动轮顶圆与N1N2 线交点B2处进
入啮合，主动轮齿根推动从动轮齿顶。
rb1
ω1 ra1
随着传动的进展，啮合点沿N1N2 线挪动。 在主动轮顶圆与N1N2 线交点处B1脱离啮 合。主动轮：啮合点从齿根走向齿顶，
pb1= pb2
将pb=πmcosα代入得： m1cosα1=m2cosα2
∠N1O1C = ∠N2O2C =
一对相啮合的渐开线齿廓的节圆压力角必然相等，且恒等于 啮合角
;
§5-4 渐开线齿轮的各部分名 称及规范齿轮的尺寸
一、外齿轮
1.名称与符号
p
齿顶圆－ da、ra 齿根圆－ df、rf
ha s
e
齿厚－ sk 任意圆上的 h hf
弧齿长槽宽－ ek 弧 齿长距 〔周节〕－ pk= sk +ek 同侧齿廓弧
即一对齿轮啮合传动的传动比，等于两齿轮节圆半径的反比。
;
2、两齿廓作变传动比传 动
那么节点C不是一个定点， 而是按相应的规律在连 心线上挪动。因而，节 点C在轮1和轮2上的轨 迹就不是圆，而是非圆 曲线。这样的齿轮就是 非圆齿轮。
;
二、共轭齿廓
凡是满足齿廓啮合根本定律的一对齿廓叫共轭齿廓。 共轭齿廓的曲线叫共轭曲线。
由于啮合线为一条定直线，故C点为一定点，所以能实现定 传动比传动。传动比为：
;
3、具有可分性 中心距变化后〔如以下图所示〕，C点随之改变，但

一个齿轮：
d=mz da=d+2ha=(z+2 ha*)m df=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)m db=dcosα
一对标准齿轮：
a1 2(d2d1)1 2m (z2z1)
ha= ha*m hf=( ha*+ c*)m h=ha+hf=(2 ha*+ c*)m
P=πm
S e 1m
2
m制齿轮
基节——基圆上的周节（齿距）Pb
d b zb P d K co K d s co zc s P o
Pb Pcos
hf ha
p
齿顶圆
分度圆
h
齿根圆
r rf ra
13
e s
齿轮轴线 O
端面
二、标准齿轮的基本参数
1、模数m
d zp
分度圆就是齿轮上 具有标准模数和标 准压力角的圆。
d pz
2、齿根圆rf
3、在任意圆上rk
齿槽宽ek
齿厚SK
齿距PK=eK+SK
p
hf ha
4、分度圆
r，d，s，e，p, α
P=s+e
e s
齿顶圆
分度圆
h
齿根圆
r rf ra
齿轮轴线
端面
O
12
一、齿轮各部分名称和基本参数
5、齿顶高ha：d与da之间 齿根高hf：d与df之间 齿全高h：h=ha+hf
6、基节
II N 2
g2 g1 g'1
3、渐开线齿廓啮合具有可分性。
下式表明，i12决定于基圆大小
i12w w1 2 O O1 2P Prr1 2rrbb1 2 常数

齿数范围，一般只备有1至8号八把齿轮铣刀，各号铣 刀加工齿轮的齿数范围见表
铣刀号 齿数范围
1
2
3
4
5
6
7
8
12~13 14~16 17~20 21~25 26~34 35~54 55~134 ≥135
每一号铣刀的齿形是按所加工一组齿轮中齿数最少的齿轮齿形制 成的，故用此铣刀加工同组其它齿数的齿轮时，其齿形是有误差 的。
二、分类
•两轴平）
分类
平面齿轮传动 （两轴平行）
圆柱齿轮传动
直齿 斜齿 人字齿轮
外啮合 内啮合
齿轮齿条 直齿
两轴相交 圆锥齿轮传动 斜齿
空间齿轮传动 （两轴不平行）
两轴交错
蜗杆传动
曲齿
交错轴斜齿轮传动
分类：
外齿轮传动
直齿 内齿轮传动
齿轮机构及其设计
Spur/Helical/Bevel Gear •直齿渐开线齿轮的啮合特性 •斜齿渐开线齿轮的基本参数
4-4、4-5、4-6、4-12
§5-1 特点与分类
一、特点
• 速度、功率范围广； • 效率高； • 传动比稳定； • 工作可靠性较高; • 寿命较长； • 传递任意两轴间的运动和动力; • 制造和安装精度要求较高； • 成本较高； • 传动距离不宜过大
为保证可靠工作，工程上要求： ε≥[ε]
使用场合 [ε]
[ε]的推荐值：
一般机械制造业 汽车拖拉机
1.4
1.1～1.2
金属切削机 1.3
采用标准齿轮，总是有： ε≥1故不必验算。
§5-6 渐开线齿轮齿廓的切制
加工方法：
铸造法、热扎法、冲压法、模锻法、粉末冶金法、 切制法。其中切制法最常用

第五章 齿轮机构及其设计
基本要求:
1. 了解齿轮机构的类型及功用。
2. 理解齿廓啮合基本定律。
3. 了解渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、渐开线方程及渐开线齿廓的 啮合特性。
4. 深入理解和掌握渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动需要满足的条件。
5. 了解范成法切齿基本原理和根切现象产生原因，掌握不发生根切的条 件。
一、齿廓啮合基本定律
一对齿轮的传动，是依靠主动轮的齿廓依次推 动从动轮的齿廓来实现的。
传动比：两轮的瞬时角速度之比。 对齿轮传动的基本要求： （1）传动平稳 （2）具有一定的承载能力
2/12/2021
2/12/2021
图示为一对分属于齿轮1和齿轮2 的两条齿廓曲线G1、G2在点K 啮 合接触的情况。齿廓曲线G1绕O1 点转动,G2 绕 O2 转动。过K点所 作的两齿廓的公法线nn与连心线 O1O2 相交于点C。
（2）渐开线上任一点的法线 恒与基圆相切。 （3）渐开线上离基圆愈远的 部分，其曲率半径愈大，渐开 线愈平直。 （4）基圆内无渐开线。
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（5）渐开线的形状取决于 基圆的大小 。
基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆 愈大，渐开线愈平直。当基圆半 径为无穷大，其渐开线将成为一 条直线。
（6）渐开线上各点压力角 不等，离基圆越远压力角越 大。
9. 了解直齿圆锥齿轮机构的传动特点，并能借助图表或手册进行传动设计。
10. 了解非圆齿轮机构的传动特点和适用场合。
主要内容
§5-1 齿轮机构的应用和分类 §5-2 齿廓啮合基本定律 §5-3 渐开线及渐开线齿廓 §5-4 渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮的尺寸 §5-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 §5-6 渐开线齿廓的展成加工及根切现象 §5-7 变位齿轮 §5-8 变位齿轮传动 §5-9 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 §5-10 交错轴斜齿轮机构 §5-11 蜗杆机构 §5-12 圆锥齿轮机构 §5-13 其他曲线齿廓的齿轮机构简介