6.4 渐开线齿轮的啮合特点(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

6.4 渐开线齿轮的啮合特点 6.4.1 保持恒定的瞬时传动比 图6.14所示为一对啮合的齿轮。 图6.14 渐开线齿轮的啮合传动 小结 综上所述，当一对齿轮啮合传动时，有以下性质。 （1）两齿廓的接触点K叫啮合点，啮合点K运动的轨迹N1N2称啮合线； （2）啮合线N1N2与连心线O1O2的交点C称节点，以齿轮中心为圆心通过节点的圆称为节圆；在标准中心距的条件下，节圆和分度圆重合，否则分离； （3）过节点C的运动方向线t t与啮合线N1N2的夹角叫啮合角a '；在标准中心距的条件下，啮合角a '与齿形角a 相等，即a '= a =20°，否则不等； （4）由式（6.5）可以看出，两齿轮在啮合传动时，角速度之比与基圆半径成反比；齿轮加工后的基圆半径始终不变，所以保持传动比恒定不变。 6.4.2 传动的可分离性 相互啮合的一对齿轮制造好以后，基圆大小就定了，不因中心距变化而变化。 由式（6.6）可知，传动比与中心距无关，所以中心距稍有变化时，对传动没有影响，这种性质称传动的可分离性。 当然中心距改变后，会出现新的节点和节圆，分度圆与节圆不再重合，同时啮合角和齿形角也不再相等。 小结 由于齿轮在制造、安装过程中受多方面影响总会有误差，旋转时受轮齿间的径向推力作用以及轴和轴承的磨损等，都会使实际的中心距与设计的中心距稍有不同，而渐开线齿轮传动具有可分离性，可弥补上述原因造成的中心距误差，保证正常传动。 6.4.3 正确啮合条件 一对渐开线直齿齿轮能连续顺利地传动，需要各对轮齿依次正确啮合，互不干扰。 小结 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是有两条。 （1）两齿轮的模数必须相等； （2）两齿轮分度圆上的齿形角必须相等。 6.5 其他齿轮传动简介 6.5.1 斜齿圆柱齿轮 1．斜齿圆柱齿轮齿面的形成 斜齿圆柱齿轮是齿线为螺旋线的圆柱齿轮。 图6.15 渐开螺旋面的形成 2．斜齿圆柱齿轮传动的特点 斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两个平行轴之间的运动。 图6.16 直齿轮和斜齿轮 小结 斜齿轮传动的特点如下。 （1）承载能力大，适用于大功率传动。 （2）传动平稳，冲击、噪声和振动小，适用于高速传动。 （3）使用寿命长。 （4）不能当作变速滑移齿轮使用。 （5）传动时产生轴向力，需要安装能承受轴向力的轴承，使支座结构复杂。 图6.17 斜齿轮和人字齿轮的轴向力 3．斜齿圆柱齿轮的主要参数 （1）螺旋角 （2）模数 （3）齿形角 4．标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件 小结 标准斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮法面模数相等，齿形角相等，螺旋角大小相等但螺旋方向相反。 6.5.2 直齿圆锥齿轮 1．直齿圆锥齿轮传动 圆锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力。 图6.20 圆锥齿轮传动 2．直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件 因为圆锥齿轮只计算大端几何参数，并规定大端的几何参数是标准的，所以直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是 小结 直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是两齿轮的大端模数和大端齿形角分别相等。 直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算可查阅有关设计手册。 6.5.3 齿轮齿条传动 齿轮齿条传动的外形图可参见表6.1。 齿条与齿轮相比有下列两个主要特点。 图6.21 齿轮齿条传动 （1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线N1N2是平行的。 （2）由于齿条上各齿同侧的齿廓是平行的，所以不论在基准线上（中线上）、齿顶线上，还是与基准线平行的其他直线上，齿距都相等，即 。 齿条传动主要用于把齿轮的旋转运动变为齿条的直线往复运动，或把齿条的直线往复运动变为齿轮的旋转运动。齿条的移动速度可用下式计算 $