5.3.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动（课件）-《机械基础》同步教学（高教版）

机 械 基 础 模块五 机械传动 目 录 单元一 带传动 链传动 齿轮传动 单元二 单元三 蜗杆传动 单元四 轮系 单元五 2 单元三 齿轮传动 3 教学目标 一、目的和要求 (1)了解齿轮传动的特点及分类。 (2)熟悉齿轮传动的用途。 (3)会计算齿轮传动的传动比。 (4)掌握渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算。 (5)掌握渐开线标准直齿轮的正确啮合条件。 (6)掌握齿轮传动的失效形式。   二、重点和难点 (1)计算各种机械传动的传动比，并能判断末轮的方向。 (2)掌握渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算。 (3)熟悉齿轮传动的失效形式。 本节课的教学目标是了解齿轮传动的特点及分类，熟悉齿轮传动的用途，会计算齿轮传动的传动比，掌握渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算，掌握渐开线标准直齿轮的正确啮合条件，掌握齿轮传动的失效形式。重点和难点是能够计算各种机械传动的传动比，并能判断末轮的方向，掌握渐开线标准直齿轮的基本参数及几何尺寸计算，熟悉齿轮传动的失效形式。 第一节 齿轮机构的特点与类型 第二节 渐开线标准直齿圆柱齿轮 第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 目 录 第四节 渐开线齿轮的加工与根切现象 第五节 斜齿圆柱齿轮传动 第六节 直齿锥齿轮传动 第七节 齿轮的失效形式 第八节 齿轮的材料和结构 第九节 齿轮传动的润滑和维护 5 案例导入 齿轮传动在机械中有着十分广泛的应用，从常用的钟表，到汽车变速箱，都离不开齿轮传动。本单元将介绍齿轮传动的类型、特点及应用等。 钟表齿轮 变速箱齿轮 差速器   本单元将介绍齿轮传动的类型、特点及应用等，齿轮传动在机械中有着十分广泛的应用，从常用的钟表，到汽车变速箱，都离不开齿轮传动。 第一节 齿轮机构的特点与类型 第二节 渐开线标准直齿圆柱齿轮 第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 目 录 第四节 渐开线齿轮的加工与根切现象 第五节 斜齿圆柱齿轮传动 第六节 直齿锥齿轮传动 第七节 齿轮的失效形式 第八节 齿轮的材料和结构 第九节 齿轮传动的润滑和维护 7 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性 啮合特性 一对渐开线标准直齿一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合过程如图 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性，可以通过啮合过程来分析。当齿轮转动时，它们会相互啮合，形成一个完整的啮合过程。在这个过程中，齿轮的齿廓会相互接触，形成一个完整的啮合区域。这个区域的大小取决于齿轮的齿数、模数和压力角等因素。齿轮的啮合过程是机械传动中最重要的环节之一，它能够实现动力的传递和转换，是机械传动系统的核心部分。 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性 1.传动比的恒定性 在两轮节点C处的线速度值相等，线速度的方向垂直于O1、O2的连线，即有 得 所以，渐开线标准直齿圆柱齿轮的传动比值为恒定不变。 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性具有传动比恒定性，即在两轮节点C处的线速度值相等，线速度的方向垂直于O1、O2的连线，且传动比值为恒定不变。 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性 2.啮合角的不变性 渐开线齿轮的两齿廓无论在何处啮合，齿廓间作用的压力方向始终在两基圆的内公切线上，即在接触点的公法线上，也就是啮合线方向上，啮合线成为固定的直线。所以，齿廓间作用的压力方向不变，传动平稳。 3.中心距的可分性 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的传动比与两轮的基圆半径成反比。在传动中，如果实际中心距发生微小的改变，传动比的值也不会发生变化，称之为渐开线齿轮传动的中心距可分性。 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合特性包括啮合角的不变性和中心距的可分性。啮合角的不变性使齿轮传动平稳，而中心距的可分性使齿轮传动比不受实际中心距的影响。 渐开线齿轮正确啮合条件 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两个齿轮的模数和压力角分别相等，且等于标准值。 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两个齿轮的模数和压力角分别相等，且等于标准值。这一条件对于机械传动中齿轮的正确啮合具有重要意义，可以保证传动的平稳性和准确性。 渐开线齿轮连续传动的条件 若齿轮连续传动，必须保证在前对轮齿即将脱离啮合前，后一对轮齿进入啮合。为此，应使实际啮合线K２K１ 至少等于或大于齿轮的基圆齿距Pｂ，即K２K１／Pｂ≥１。将K２K１／Pｂ 的值，称为齿轮传动的重合度，用ε 表示，即 ε＝K２K１／Pｂ ≥１ 重合度ε 是齿轮传动中一个非常重要的性能指标。重合度ε 越大，意味着同时参与啮合的轮齿对数越多，每对齿轮承受的载荷越小，提高了齿轮传动的平稳性和承载能力。 齿轮传动的重合度是齿轮传动中一个非常重要的性能指标，它表示实际啮合线K２K１ 至少等于或大于齿轮的基圆齿距Pｂ。重合度ε 越大，意味着同时参与啮合的轮齿对数越多，每对齿轮承受的载荷越小，提高了齿轮传动的平稳性和承载能力。 齿轮传动的中心距 齿轮传动时，如果相互啮合的齿轮之间有侧隙，在传动过程中将会出现振动和冲击。为保证无侧隙啮合，在安装齿轮时，应保证分度圆与节圆重合，称为标准安装 齿轮传动时，为了保证无侧隙啮合，需要保证分度圆与节圆重合，称为标准安装。 第一节 齿轮机构的特点与类型 第二节 渐开线标准直齿圆柱齿轮 第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 目 录 第四节 渐开线齿轮的加工与根切现象 第五节 斜齿圆柱齿轮传动 第六节 直齿锥齿轮传动 第七节 齿轮的失效形式 第八节 齿轮的材料和结构 第九节 齿轮传动的润滑和维护 14 齿轮的加工 有铸造、锻造、热轧、注塑等，常用切削加工法 1.仿形法 常用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽的形状完全相同的成性铣刀铣削加工，常用盘形铣刀或指状铣刀加工。 仿形法加工齿轮精度低，效率低，适用单件生产 齿轮加工方法包括铸造、锻造、热轧、注塑等，常用的切削加工方法有仿形法、范成法、滚齿法等。其中，仿形法加工齿轮精度低，效率低，适用于单件生产。 齿轮的加工 2.展成法 利用一对无侧隙啮合的齿轮传动，两轮齿廓曲线互为包络线的原理，将其中一个齿轮做成刀具的齿形，与被加工齿轮的毛坯共轭展成运动，形成渐开线齿形。常用的加工方法有齿轮插刀加工和蜗轮滚刀加工。 齿轮的加工方法有展成法，其中展成法又包括齿轮插刀加工和蜗轮滚刀加工，这些加工方法能够将齿轮毛坯加工成渐开线齿形。 齿轮的加工 2.展成法 展成法加工齿轮的精度高，渐开线 的形状准确，生 产率高“ 只要模数和压力角相同，不 管齿 数多少，都能用同一把刀具来加工，所以得到广泛的应用。但是，用蜗轮滚刀加工齿轮时，为了得到渐开线齿形，安装时必须将滚刀轴线倾斜一定的角度，倾斜角的误差使得加工后 的齿轮轮廓不是准确的渐开线齿形。对于齿形精度要求较高的渐开线齿轮，只能采用插齿加工的方法。 齿轮加工中的展成法精度高、生产率高，广泛应用于渐开线齿轮加工，但蜗轮滚刀加工的齿轮轮廓精度不够高，对于齿形精度要求较高的渐开线齿轮，只能采用插齿加工的方法。 根切现象 用展成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，轮齿根部的渐开线齿廓就会被部分切去，这种现象称为根切。 根切现象是指用展成法加工齿轮时，由于齿轮的齿数太少，轮齿根部的渐开线齿廓被部分切去的现象。 根切现象 轮齿被根切后，齿根的强度被削弱，传动精度降低，平稳性变差，所以应当避免根切现象的发生“根切 现象的产生与齿轮的齿数有关，理论计算表明，只有当被加工的标准直齿圆柱齿轮的齿数小于17齿时，才会出现根切现象。 齿轮的齿数与根切现象有关，当齿数小于17齿时，才会出现根切现象。 变位齿轮 当被加工齿轮的齿数小于17时，只有采用变位的加工方法，才能避免出现根切现象，变位加工所得到的齿轮称为变位齿轮。 变位齿轮的加工是靠调整刀具与被加工齿轮中心距的方法获得的。 变位齿轮是当被加工齿轮的齿数小于17时，为了避免出现根切现象而采用的加工方法，通过调整刀具与被加工齿轮中心距的方法获得，这种齿轮称为变位齿轮。 变位齿轮 将变位加工后的齿轮与标准齿轮的齿廓相对比，可以发现经过正变位加工后得到的齿轮，分度圆的齿厚大于齿宽；经过负变位加工后的齿轮，分度圆的齿厚小于齿宽。 变位齿轮是一种通过改变齿轮的齿距来实现传动比的齿轮，正变位加工后的齿轮分度圆齿厚大于齿宽，负变位加工后的齿轮分度圆齿厚小于齿宽。这种齿轮的齿形变化使得其在传动中能够适应不同的工况，提高了传动效率。 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$