3.2 标准直齿圆柱齿轮传动(课件）--2022-2023学年高二劳动版机械知识

§3-2　标准直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮传动是齿轮传动的最基本形式，它在机械传动装置中的应用极为广泛。 一级直齿圆柱齿轮减速器　 二级直齿圆柱齿轮减速器 齿线为分度圆柱直母线的圆柱齿轮称为直齿圆柱齿轮，简称直齿轮。 齿线：齿面与分度曲面的交线。 一、直齿圆柱齿轮各部分名称和定义 端平面是指垂直于齿轮轴线的平面，直齿圆柱齿轮各参数均指端平面参数。 1．分度圆（d）：分度圆柱面与端平面的交线。 2．齿顶圆（da）：齿顶圆柱面与端平面的交线。 3．齿根圆（df）：齿根圆柱面与端平面的交线。 4．齿距（p）：两个相邻且同侧的端面齿廓之间的分度圆弧长。 5．齿厚（s）：在端平面上，一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长。 6．齿槽宽（e）：在端平面上，一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长。 7．齿顶高（ha）：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。 8．齿根高（hf）：齿根圆与分度圆之间的径向距离。 9．齿高（h）：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。 10．齿宽（b）：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面的直母线方向量取的宽度。 11．中心距（a）：一对啮合齿轮两轴线之间的最短距离。 标准直齿圆柱齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等，且为齿距的一半，即s=e=p/2。 提示 齿廓上某点所受正压力的方向（齿廓上该点的法向）与速度方向线之间所夹的锐角称为压力角。 二、直齿圆柱齿轮的主要参数 一个齿轮的轮齿总数称为齿数。直齿圆柱齿轮的最少齿数 zmin≥17。 1. 齿数 z 2. 压力角 α 分度圆上的压力角： α——分度圆上的压力角，（°）； rb——基圆半径，mm； r——分度圆半径，mm。 当分度圆半径r不变时，分度圆上的压力角减小，则轮齿的齿顶变宽，齿根变窄，承载能力降低；分度圆上的压力角增大，则轮齿的齿顶变窄，齿根变宽，承载能力增强，但传动费力。 标准渐开线圆柱齿轮分度圆上的压力角α=20°。 α＜20°　 α=20°　 α＞20° 3. 模数 m 因为分度圆的周长πd＝zp，则分度圆的直径为： =z 齿距p除以圆周率π所得商称为模数，用m表示。 = =mz 模数越大，轮齿越大，齿轮的强度越高，承载能力越强。 分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。 提示 4. 齿顶高系数 齿顶高与模数之比称为齿顶高系数。 ha=m 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数=1。 标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数 c*=0.25。 5. 顶隙系数 c * 一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿槽之间的径向间隙称为顶隙c。顶隙与模数之比称为顶隙系数c* 。 c=c*m 三、标准直齿圆柱齿轮各部分几何尺寸计算 标准直齿圆柱齿轮有两种齿制：正常齿制=1，c*=0.25；短齿制=0.8，c*=0.3。不作特别说明时，均视为正常齿制齿轮。 知识拓展 四、标准直齿圆柱齿轮的啮合条件和传动比 一对标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是要求它们的模数、压力角分别相等。 m1=m2 α1=α2。 主动轮转速n1与从动轮转速n2之比称为传动比i12。 n1、n2——主、从动齿轮的转速，r/min。 z1、z2——主、从动齿轮的齿数。 【例3-1】相互啮合的一对标准直齿圆柱齿轮，齿数分别为z1=20、z2=32，模数m=10mm，试计算两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和中心距。 解： d1=mz1=10mm×20=200mm d2=mz2=10mm×32=320mm da1=m（z1+2）=10mm×（20+2） =220mm da2=m（z2+2）=10mm×（32+2） =340 mm df1=m（ z1 － 2.5）=10mm×（20－2.5） =175 mm df2=m（ z2 － 2.5）=10 mm×（32 － 2.5） =295 mm （z1+z2）=×（20+32）=260㎜ 解： df=m（ z-2.5） 【例 3-2】已知一标准直齿圆柱齿轮，齿数z=30，齿根圆直径df=192.5 mm，试计算其分度圆直径d和齿顶圆直径da。 d=mz=7mm×30=210mm da=m（z+2）=7mm×（30+2）=224 mm ==7㎜ $