内容正文:
齿轮传动I
齿轮传动
一、齿轮传动的类型和对它的基本要求
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传动的类型
图6-25 齿轮传动的主要类型
齿轮传动
1)传动准确、平稳齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变以避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这与齿轮的齿廓形状、制造和安装精度有关。
2)承载能力强齿轮传动在具体的工作条件下,必须有足够的工作能力,以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。
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对齿轮传动的基本要求
齿轮传动
二、渐开线及渐开线齿廓
图6-26 渐开线及渐开线齿廓图
齿轮传动
三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
1、各部分名称和主要尺寸,如图6-27所示。
图6-27 齿轮各部分名称
齿轮传动
渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数
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决定齿轮尺寸和齿形的基本参数:
齿数、模数、压力角、齿顶高系数、定隙系数
齿轮传动
1.渐开线齿轮传动的正确啮合条件
要使一对标准渐开线直齿圆柱齿轮能够正确地、连续地啮合传动,必须满足以下条件。
设:m1、m2 和 分别为两齿轮的模数与压力角,则正确啮合条件是:
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动
即正确啮合条件为: 两齿轮的模数和压力角必须分别相等,且为标准化值。
齿轮传动
2.渐开线齿轮连续传动的条件
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动
齿轮传动
一对正确啮合的渐开线标准齿轮,其模数相等,故两轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等,即s1=e1=s2=e2=πm/2 。
显然当两分度圆相切并作纯滚动时(即节圆与分度圆重合),其侧隙为零。一对标准齿轮节圆与分度圆重合的安装称为标准安装,标准安装时的中心距称为标准中心距,以a 表示。对于外啮合传动标准齿轮的安装:
显然,此时的啮合角α 就等于分度圆上的压力角应当指出,分度圆和压力角是单个齿轮本身所具有的,而节圆和啮合角是两个齿轮相互啮合时才出现。标准齿轮传动只有在分度圆与节圆重合时,压力角和啮合角才相等。
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齿轮传动的标准中心距
齿轮传动
轮齿产生严重的根切,显然根切导致轮齿根部变薄,会大大削弱了轮齿的弯曲强度,并且降低了齿轮传动的平稳性和重合度。因此,应力求避免过大的根切现象产生。
最少齿数要使被切齿轮不产生根切,当用标准齿条插刀或滚刀加工压力角为α=20°、正常齿制ha*=1 的标准渐开线直齿圆柱齿轮时,不产生根切的最少齿数为Zmin=17。在设计制造中,小齿轮的齿数应大于等于17个齿,即Z1≥17。
五、根切现象、最少齿数和变位齿轮的概念
根切现象
根切的危害
图6-30 根切现象
齿轮传动
变位齿轮的概念
图6-32 变位齿轮
齿轮传动
1.轮齿的失效形式
六、轮齿失效和齿轮材料
图6-33 轮齿折断现象
图6-34 齿面点蚀现象
图6-35 齿面磨损现象
图6-36 齿面胶合现象
图6-37 齿面塑性变形现象
齿轮传动
对齿轮材料的基本要求为了保证齿轮工作的可靠性,提高其使用寿命,齿轮的材料应具有:
(1)应有足够的硬度,以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等;
(2)齿芯应有足够的强度和较好的韧性,以抵抗齿根折断和冲击载荷:
(3)应有良好的加工工艺性能及热处理性能,使之便于加工且便于提高其力学性能。
最常用的齿轮材料是钢,此外还有铸铁及一些非金属材料等。
齿轮的材料
齿轮传动
七、平行轴斜齿圆柱齿轮传动
图6-38 斜齿轮圆柱齿轮传动
齿轮传动
锥齿轮用于传递两相交铀的运动和动力。其传动可看成是两个锥顶共点的圆锥体相互作纯滚动,如下图所示。两轴交角Σ=δ1+δ由传动要求确定,可为任意值,常用轴交角Σ=90°。
图6-40为一对标准直齿圆锥齿轮。其节圆锥与分度圆锥重合,轴交角∑=90°。
八、 直齿圆锥齿轮传动
圆锥齿轮传动的特点
图6-40 直齿圆锥齿轮传动
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