齿轮机构及其设计
第十章 齿轮机构及其设计 本章学习任务：齿廓啮合定律，渐开线齿形，渐开线圆柱齿轮各部分名称和尺寸，渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动，其他齿轮机构的啮合特点。
驱动项目的任务安排：完善项目中齿轮机构的详细设计。
10.4
其他齿轮机构的啮合特点
10.4.1平行轴斜齿圆柱齿轮机构
1．齿面的形成及啮合特点
图10-26 渐开螺旋面的形式 图10-27 一对斜齿轮的啮合情况
图10-28 斜齿轮齿面接触线
如图10-26所示，当发生面S 在基圆柱上相切并作纯滚动时，发生面上一条与基圆柱母线成角的直线KK 在空间所展开的轨迹为斜齿轮的齿廓曲面。从端面上看（垂直于轴线的b β平面）各点的轨迹均为渐开线，只是各渐开线的起点不同而已。由于斜线KK 在其上各点依次和基圆柱相切，因此各切点在基圆柱上形成螺旋线，线上各点为渐开线的起始点，00k k 00k k 它们在空间展开的曲面为渐开螺旋面。角称为基圆柱上的螺旋角。
b β一对平行轴斜齿轮啮合传动时，可以看成发生面（啮合面）
分别与两个基圆圆柱相切并作纯滚动，发生面上的斜线KK 分别在两基圆柱上形成螺旋角相同，方向相反的渐开螺旋面，
如图10-27所示。这对齿轮的瞬时接触线即为KK 线，即一对斜齿轮啮合时其接触线为一斜直线。由于一对斜齿轮的轮齿是反向倾斜的（一个左旋，另一个右旋），因此啮合时，是由前端面进入啮合，由后端面退出啮合，其接触线由短变长，再由长变短变化，图10-28为齿轮啮合时从动轮上接触线的情况，这种接触方式使齿轮传动的冲击与振动减小，传动较平稳，故斜齿轮传动适用于高速传动。
从端面上看，斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相同，啮合线为两基圆内公切线，所以斜齿轮传动能保证准确的传动比。传动过程中，具有啮合角不变及中心距可分性等特点。
2．标准参数及基本尺寸
（1）标准参数 由于斜齿轮的轮齿倾斜了角，切制斜齿轮时，刀具沿着螺旋线方向b β进刀，此时轮齿的法面参数与刀具的参数一样。因此斜齿轮的标准参数为法面参数，即法面
模数，法面压力角，法面齿顶高系数，法面顶隙系数为标准值。
n m n α*an h *n c （2）分度圆柱螺旋角及基圆柱螺旋角 与直齿圆柱齿轮一样，斜齿轮的基本尺寸是以其分度圆为基准圆来计算的。斜齿轮分度圆柱上的螺旋线的切线与其轴线所夹之锐角称为分度圆柱螺旋角（简称螺旋角）用表示。与间的关系如图10-29所示，可得：
ββb β （10-21）
tan tan cos b t ββα=
（a ） （b ） 图10-29 斜齿轮的螺旋角 图10-30 斜齿轮的端面压力角与法面压力角
式中，，，其中L 为螺旋线的导程，对同一个斜齿轮而言，任一圆
tan d L πβ=tan b
b d L πβ=柱面上螺旋线的导程应相同。
斜齿轮的螺旋角是重要的基本参数之一，由于斜齿轮的轮齿倾斜了角，使斜齿轮ββ传动时产生轴向力，越大，轴向力越大。
β（3）法面参数和端面参数 从斜齿轮的端面来看，斜齿轮形状与直齿轮相同，因此可按端面参数用直齿轮的计算公式进行斜齿轮基本尺寸的计算。而法面参数为标准值，故需建立法面参数与端面参数之间的关系。
1）模数 如图10-29（b ）所示，、分别为斜齿轮法面和端面的齿距。它们之间的n p t p 关系为
cos n i p p β=由于，因此就求得
n n p m π=t t p m π= （10-22）
cos n t m m β=
2）齿顶高系数、顶隙系数和变位系数 不论从法面和端面看，斜齿轮的齿顶高和齿根高都是相同的。即
**==a an n at t h h m h m 所以
（10-23） **cos at an h h β=同理
（10-24） ****()()f an n n at t t h h c m h c m =+=+因此
（10-25） **cos t n c c β= 切制齿轮时，刀具沿被切齿轮的径向向前移或向后移，其移距量不论从法面或端面来看都是相同的，因此端面变位系数与法面变位系数的关系为
（10-26）
cos t n x x β=3）压力角 如图10-30所示斜齿条的法面（）与端面（）的夹角为角，a b c ''?abc ?β由于斜齿轮法面与端面的齿高相等，即，因此可得，在ab a b ''=t n /tan /tan bc b c αα'=bb c '?中，，所以
cos b c bc β'=
（10-27） tan tan cos n t ααβ=斜齿轮的基本尺寸计算公式如表10-7所示。
表10-7 外啮合标准斜齿圆柱齿轮基本尺寸计算公式
名称
符号 计算公式 分度圆直径
d cos n i t i i m d m z z β==基圆直径
b d cos bi i t d d α=齿顶高
a h ai an n h h m *=齿根高
f h ()fi an n n h h c m **+齿顶高直径
a d /cos 2ai n i an n d m z h m β*=+齿根高直径
f d /cos 2()f n i an n n d m z h c m β**=-+端面齿厚
t s /2cos t n s m πβ=端面齿距
t p /cos t n p m πβ=端面基节
bt p t cos bt t p p α=中心距
a 121()/cos 2
n a m z z β=+注：公式中下标。 1,2i =
3．正确啮合条件
一对平行轴外啮合斜齿轮传动时，与直齿轮传动一样，两轮的法面模数和法面压力角应分别相等；另外，两轮啮合处的齿向要相同，因此一对外啮合斜齿圆柱轮的正确啮合条件为：
（10-28）
121212n n n n n m m m ααββ==??=??=-?对于内啮合齿轮对，。另外，相互啮合的斜齿轮的螺旋角大小相等，旋向相反，12ββ=故其端面模数和端面压力角也分别相等。即
（10-29）
12t t m m =12t t αα=4．斜齿轮传动的重合度
为便于分析斜齿轮传动的重合度，将端面参
数与直齿轮参数相当的斜齿轮一进行比较。图
10-31（a ）、（b ）分别表示直齿圆柱齿轮传动和斜
齿圆柱齿轮传动的啮合面。
由于直齿轮传动啮合时是沿整个齿宽进入啮合（图10-31（a ）中的），脱离啮合时也是沿
22B B '整个齿宽脱离啮合（图10-31（a ）中线）。故
11B B '其重合度为。 b L p ε=对于斜齿圆柱齿轮传动来说，由于轮齿倾斜了角度，当一对轮齿在前端面的点进b
β2
B '人啮合时，后端面还未进入啮合（图10-31（b ）），同样该对轮齿的前端面在，点脱离啮1B '合时，后端面还未脱离啮合，只有当该轮齿的后端面转到虚线处的点，前端面转到点1B 1B '时，该对轮齿才全部脱离啮合，显然斜齿圆柱齿轮传动的实际啮合区比直齿圆柱齿轮传动的实际啮合区增大了（），故斜齿轮传动的重合度为
L ?tan b L b β?= （10-30）
bt L L p γαβεεε+?==+其中称为轴向重合度（纵向重合度）。将，代人βεb t tan tan cos ββα=cos bt t t p p α=11/bt B B p '整理后可得
（10-31）
sin /b n b m εβπ=称为端面重合度。其值与端面尺寸完全相同的直齿圆柱齿轮传动的重合度相等。即 αε （10-32） 11221[(tan tan ')(tan tan ')]2at t at z z αεααααπ=-+-由以上分析可知，斜齿轮传动的重合度大于直齿轮传动的重合度，斜齿轮传动时，同时啮合的轮齿对数多，因此传动平稳，承载能力也高。
由式（10-31）可知，愈大，愈大，传动愈平稳，但当太大时，轴向力也增大，βb εβS F 对传动不利，如图10-32（a ）所示。因此不能过大，设计时一般取。当用于β8~15β= 高速大功率的传动时，为了消除轴向力采用左右对称人字齿轮，如图10-32（b ）所示。由于其轴向力可以互相抵消，螺旋角可以增大些，。
β25~40β= 5．斜齿轮的当量齿数
由于斜齿轮的作用力是作用于轮齿的法面，其强度设计、制造等都是以法面为依据的，因此需要知道斜齿圆柱齿轮的法面齿形。一般可以采用近似的方法用一个与斜齿轮法面齿形图10-31 斜齿轮的实际啮合线
相当的直齿轮齿形来替代，这个相当直齿轮就是所谓的斜齿轮的当量齿轮，当量齿轮的齿数称为当量齿数，用表示。
v z
（a ） （b ） 图10-32 斜齿轮的轴向力图 图10-33 斜齿轮的当量齿轮及人字齿轮 如图10-33所示，过斜齿轮分度圆柱上的一点C 作斜齿轮螺旋线的法截面，显然此截面为椭圆。椭圆上只有C 点附近的齿形可作为法面齿形。为求与法面齿形相当的直齿圆柱齿轮的渐开线齿形，可以用椭圆上C 点处的曲率半径作为相当直齿轮的分度圆半径，并ρv r 设当量齿轮的模数和压力角分别等于斜齿轮的法面模数和法面压力角。这样当量齿轮n m n a 的齿形就与斜齿轮法面的齿形很接近。
当量齿轮的分度圆半径。由解析几何可知椭圆上C 点处的曲率半径，其v r ρ=2/a b ρ=中a 、b 分别为椭圆的长径和短径。在图10-33可以得到，，，因此
b r =/cos a r β= （10-33）
23/cos /2cos v n r r m z ββ==当量齿数
（10-34） 3/cos v z z β=由式（10-34）可以求出用范成法切制斜齿轮时不产生根切的最少齿数： （10-35）
3min min cos v z z β=是当量齿轮不发生根切的最少齿数。
min v z 综上所述，平行轴斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比较，具有齿面接触情况好，重合度大，传动平稳，承载能力高，结构紧凑等优点，因此适合于高速重载的机械传动。
例10-4 设已知一对斜齿轮传动的，，，（初选201=z 402=z mm 8=n m 15=β值），，。试求（应圆整，并精确重算）、，及，及。
mm 30=B 1*=an h a βγε1V z 2V z 解：依据题意有
mm 66.248mm 15
cos 2)4020(8cos 2)()(212121=?+?=+=+= βz z m d d a n 取 mm 250=a 则 12()8(2040)arccos arccos 16.26022250
n m z z a β+?+===? 11332022.586cos cos 16.260V z z β===
齿轮机构及其设计分析
（八）齿轮机构及其设计 1、本章的教学要求 1）了解齿轮机构的类型及应用。 2）了解齿廓啮合基本定律。 3）深入了解渐开线圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮的正确啮合条件、连续传动条件等。 4）熟悉渐开线齿轮各部分名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算。 5）了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象；渐开线标准齿轮的最少齿数；及渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念。 6）了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。 7）了解标准支持圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算。 8）对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。 2、本章讲授的重点 本章讲授的重点是渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。对于其他类型的齿轮及其啮合传动，除介绍它们与直齿圆柱齿轮啮合传动的共同特点外，则着重介绍他们的特殊点。 3、本章的教案安排 本章讲授12-14学时，安排了六个教案，习题课穿插在课堂教学中进行，其中教案JY8-5(2)可根据学时及专业的不同选讲。此外本章有两个实验：齿轮范成实验和齿轮基本参数测绘。 [教案JY8-1(2) ] 1）教学内容和教学方法 本讲的教学内容有：齿轮机构的类型及应用；齿轮的齿廓曲线；渐开线的形成及其特性。 1、齿轮机构的应用及分类 齿轮机构是在各种机构中应用最广泛的一种传动机构。它可用来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。齿轮机构的应用既广，类型也多。根据空间两轴间相对位置的不同，齿轮机构的基本类型如下：（1）用于平行轴间传动的齿轮机构 外啮合齿轮传动，两轮转向相反； 内啮合齿轮传动，两轮转向相同。 齿轮与齿条传动。 斜齿轮传动。 人字齿轮传动。 （2）用于相交轴传动的齿轮机构 直齿圆锥齿轮传动。 曲线圆锥齿轮（又称弧齿圆锥齿轮）能够适应高速重载的要求，故目前也得到了广泛的应用。 （3）用于交错轴间传动的齿轮机构 交错轴斜齿轮传动。 蜗杆传动。 准双曲面齿轮传动。
第十章齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其 设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第十章齿轮机构及其设计 10-1 填空题 （1）渐开线齿廓的齿轮啮合的特点是 。 （2）影响渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形状的参数有、、。 （3）决定单个渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个基本参数是，其中参数是标准值。 （4）一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是和分别相等。（5）渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上，在几何尺寸计算时应按面参数代入直齿轮的几何计算公式。 （6）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆相切并作纯滚动。（7）斜齿圆柱齿轮的螺旋角对传动的主要影响有、、、，其常用的取值范围为。 （8）用标准齿条型刀具加工n=20°，h*an=1，=20°的标准斜齿轮时，其不根切的最少齿数是。 （9）一对渐开线直齿圆柱齿轮（=20°，h*a=1）啮合时，当安装的实际中心距a′大于标准中心距a时，啮合角′是变大还是变小；重合度是增大还是减小；传动比i又是如何变化的。 （10）一对正常齿制的渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮传动，其模数m=4mm，当两轮以标准中心距安装时，其顶隙为 mm，理论上侧隙为 mm；当中心距增大时，其顶隙变为mm，侧隙于零。 10-2 选择题 （1）渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A．节圆半径； B.传动比； C.啮合角。 （2）模数m=2mm, 压力角=20°，齿数z=20，齿顶圆直径d a=，齿根圆直径d f=正常齿制的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A．标准； B. 变位； C. A、B皆不是。
第10章 齿轮机构及其设计(有答案)
1. 图 示 为一渐开线 齿 廓 与一直 线 齿 廓 相啮合 的 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动。 渐 开 线 的 基 圆 半 径 为rb1， 直 线 的 相 切 圆 半 径 为r2， 求 当 直 线 齿 廓 处 于 与 连 心 线 成β 角 时， 两 轮 的 传 动 比 i 121 2= ωω为 多 少？ 已 知rb1=40 mm ，β=30?，O1O2=100 mm 。 并 问 该 两 轮 是 否 作 定 传 动 比 传动， 为 什 么？ 如 图 示。 根 据 齿 廓 啮 合 基 本 定 理， 在 图 示 位 置 时， 过 两 齿 廓 接 触 点 作 公 法 线， 与 中 心 联 线 交 于P 点， 且 与 基 圆 切 于N 点。 两 轮 的 传 动 比 应 为 i O P O P 121221= =ωω = O O r r b b 1211 6060-??/sin /sin = 100400866 400866 -/./. =5381146189 1165...= 该 对 齿 廓 不 能 保 证 定 传 动 比。 因 为 一 对 齿 廓 在 啮 合 的 任 意 瞬 时， 其 接 触 点 的 公 法 线 不 能 交 连 心 线 于 一 定 点。
2．已知一条渐开线，其基圆半径为r b =50mm ，画 出K 点 处 渐 开 线 的 法 线并试求该渐开线在向径r k ＝65mm 的点k 处的曲率半径k ρ、压力角k α及展角k θ。 解： ∵ K b K r r αcos = ∴ K b K r r arccos =α 715.3965 50 arccos == K K K ααθ-=tan 518)(1375.0180 715.39715.39tan ' ==-= rad π 另外，22 b K K r r -=ρ )(533.415065 22mm =-= 3．图示的渐开线直齿圆柱标准齿轮，18=z ，m =10mm,?=20α,现将一圆棒放在齿槽中时， 圆棒与两齿廓渐开线刚好切于分度圆上 ，求圆棒的半径R 。
第十章 齿轮机构及其设计要点
第十章齿轮机构及其设计 1 一个齿轮不同圆上的压力角和模数是否相同？是否都是标准值？ 2 为什么模数值要标准化？ 3 标准为什么规定压力角为20°？ 4 如果齿轮的五个基本参数中，除模数以外其余四个基本参数都相同，齿轮的几何尺寸有何不同？ 5 确定蜗杆头数和蜗轮的齿数要考虑哪些问题？ 6 何谓蜗杆蜗轮机构的中间平面？在中间平面内，蜗杆蜗轮传动相当于什么传动？ 7 确定蜗杆直径系数的目的是什么？的大小对蜗杆蜗轮机构有什么影响？它与蜗杆分度圆直径是什么关系？ 8 何谓圆锥齿轮的背锥和当量齿轮？引入背锥和当量齿轮的目的是什么？当量齿数如何计算？ 9 在直齿圆锥齿轮中何处为标准值？ 10 渐开线标准齿轮是指m、α、*a h、*c均为标准值，且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。 11 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上的压力角。 12 用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，刀具的线与轮坯的圆之间作纯滚动。 13 一对渐开线圆柱齿轮传动，其圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的圆半径之和。 14 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其圆重合。 15 用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基因和齿距均。 16 正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高，齿根高。 17 要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用传动。 18 斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来看都是的。 19一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为。 20 蜗杆的标准模数和标准压力角在面，蜗轮的标准模数和标准压力角在面。 21 直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以作为基准。 22 渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 。 23 一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是。 24蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是。 25标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 26一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 27 共轭齿廓是指一对的齿廓。 28 用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条中线，加工变位齿轮时，中线与分度圆。被加工的齿轮与吃条刀具相"啮合"时，齿轮节圆与分度圆。 29 有两个模数、压力角、齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸，哪一个较大、较小或相等:d b1d b2； d a1d a2；d1d2；d f1d f2；s a1s a2；s1s2。 30标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。 31斜齿轮在上具有标准模数和标准压力角。
齿轮机构与其设计(全部习题参考答案)
第5章 齿轮机构及其设计 5.1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 5.2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020 sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?= 基圆上： 100c o s 2093.97 00 b b b r r c o s m m ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?= 5.4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库 房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
合肥工业大学05 齿轮机构及其设计答案共7页文档
齿轮机构及其设计 1、设有一渐开线标准齿轮z =20,m =8mm,α=20o,* a h =1,试求：1）其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆上的曲率半径ρ、a ρ 及齿顶圆压力角a α；2）齿顶圆齿厚a s 及基圆齿厚 b s ；3）若齿顶变尖(a s =0)时，齿顶圆半径a r '又应为多少？ 解1）求ρ、a ρ、a α 2）求 a s 、b s 3）求当a s =0时a r ' 由渐开线函数表查得：5.2835'?='a a 2、试问渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数z '应为多少，又当齿数大于以上求得的齿数时，基圆与齿根圆哪个大？ 解 由b f d d ≥有 当齿根圆与基圆重合时，45.41='z 当42≥z 时，根圆大于基圆。 3、一个标准直齿圆柱齿轮的模数m =5mm ，压力角α=20o，齿数z =18。 如图所示，设将直径相同的两圆棒分别放在该轮直径方向相对的齿槽中，圆棒与两侧齿廓正好切于分度圆上，试求1）圆棒的半径p r ；2）两圆棒外顶点之间的距离（即棒跨距）l 。 解：)(22 /2/2 1rad z mz m KOP π π=?=∠ 4、有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合，已知=1z 19，=2z 42，=m ＝5mm 。 1）试求当='α20°时，这对齿轮的实际啮合线B 1B 2的长、作用弧、作用角及重合度；２）绘出一对齿和两对齿的啮合区图（选适当的长度比例尺仿课本上图5-19作图，不用画出啮合齿廓），并按图上尺寸计算重合度。 解：1）求21B B 及a ε
2）如图示 5、已知一对外啮合变位齿轮传动，21z z ==12,m =10mm,α=20○, *a h =1,a '=130mm,试设计这对齿轮传动，并验算重合度及齿顶厚（a s 应大于0.25m ，取21x x =）。 解 1）确定传动类型 故此传动应为 正 传动。 2）确定两轮变位系数 取294.017/)1217(1/)(6245.0min min * min 21=-?=-=≥===z z z h x x x x a 1） 计算几何尺寸
平面齿轮机构设计(甲类精制)
平面齿轮机构设计 一、特点： 1）功率和速度范围↑。 2）η↑。 3)寿命长。 4）保证精确角速比，传动比i。 5）制造设备要求↑（专门机构，刀具），成本↑，装配要求↑。 二、分类 1、按两齿轮轴相对位置分：平行，相交，交叉。平行（外啮合，内啮合）：直齿，斜齿，人字齿，图8-1（a,b,c)；相交：直齿圆锥，斜齿圆锥，曲齿圆锥，图8-4（a,b,c)；交错：螺旋（图8-5），蜗轮蜗杆(图8-7)，双曲线体（图8-6）。 2、按两齿轮相对运动：a).平面运动机构（平行轴）；b).空间运动机构（其他：相交，交叉）。 3、按齿廓曲线分:渐开线，摆线，圆弧。 §7-2 齿廓啮合基本定理与渐开线齿廓（图8-8） 一、齿廓啮合基本定理（齿廓曲线与齿轮传动比关系） 一对齿轮啮合传动是靠主动轮的齿廓推动从动轮的齿廓来实现的，所以
当主动轮按一定角速度转动时，从动轮转动角速度显然与两轮齿廓的形状有关，也就是说：两齿轮传动时，其传动比变化规律与两轮齿廓曲线有关。 两轮角速比称传动比：i=ω1/ω2=常数。 如图：为一对互相啮合的齿轮： 主动轮1，ω1方向 从动轮2，ω2 方向 两轮齿齿廓C1,C2在K点接触，两轮在K点的线速度分别为V k1,V k2,过点k作两齿廓公法线n-n,要一对齿廓能连续地接触传动，它们沿接触点的公法线方向是不能有相对运动的。否则，两齿廓将不是彼此分离就是互相嵌入，因而不能达到正常传动目的。这就是说，要使两齿廓能够接触传动，则V k1和V k2在公法线n-n方向的分速度应相等，所以两齿廓接触点间的相对速度V k2k1只能沿两齿廓接触点的公切线方向，设以η表示两齿廓在接触点的公法矢量，则有：V k2k1 xη=0。 这就是齿廓的啮合基本要求，上式为齿廓啮合基本方程式，由于V k1和V k2在公法线方向分速度应相等。 故：
齿轮机构及其设计练习题
第十章齿轮机构及其设计 一、填空题 1.一对渐开线齿廓啮合传动时，它们的接触点在____________线上，它的理论啮合线长度为____________。 2.渐开线齿廓上任一点的压力角是指___________，渐开线齿廓上任一点的法线与_________相切。 3.齿轮分度圆是指______________的圆，节圆是指___________的圆。 4.当采用_______________法切制渐开线齿轮齿廓时，可能会产生跟切。 5.一对渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是___________，___________， ________________。 6.一个锥顶角δ=25°，z=16的直齿圆锥齿轮，它的当量齿数z=____________(写出公式v和结果)。 7．一对渐开线直齿圆柱齿轮的重叠系数ε与齿轮的有关，而与齿轮的 __________无关。 8．一对渐开线直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是、。 9．釆用法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是。 10．渐开线齿廓能保证以定传动比传动，其传动比不仅与半径成反比，也与其 半径成反比，还与其半径成反比。 11．一对渐开线齿轮正确啮合的条件是相等，亦即两齿轮的 和分别相等。 12．一对蜗杆蜗轮正确啮合条件是。 13．一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由、两部分组成。 14．渐开线上各处的压力角等。 15．生产上对齿轮传动的基本要求是。 16．渐开线上任一点的法线与基圆，渐开线上各点的曲率半径是 的。 17．按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与重合，啮合角在数值上等于上的压力角。 18．渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上；在尺寸计算时应按 面参数代入直齿轮的计算公式。 19．基本参数相同的正变位齿轮与标准齿轮比较，其分度圆齿厚，齿槽宽，齿顶高，齿根高。
齿轮机构及其设计
第十章 齿轮机构及其设计 本章学习任务：齿廓啮合定律，渐开线齿形，渐开线圆柱齿轮各部分名称和尺寸，渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动，其他齿轮机构的啮合特点。 驱动项目的任务安排：完善项目中齿轮机构的详细设计。 10.4 其他齿轮机构的啮合特点 10.4.1平行轴斜齿圆柱齿轮机构 1．齿面的形成及啮合特点 图10-26 渐开螺旋面的形式 图10-27 一对斜齿轮的啮合情况 图10-28 斜齿轮齿面接触线 如图10-26所示，当发生面S 在基圆柱上相切并作纯滚动时，发生面上一条与基圆柱母线成角的直线KK 在空间所展开的轨迹为斜齿轮的齿廓曲面。从端面上看（垂直于轴线的b β平面）各点的轨迹均为渐开线，只是各渐开线的起点不同而已。由于斜线KK 在其上各点依次和基圆柱相切，因此各切点在基圆柱上形成螺旋线，线上各点为渐开线的起始点，00k k 00k k 它们在空间展开的曲面为渐开螺旋面。角称为基圆柱上的螺旋角。 b β一对平行轴斜齿轮啮合传动时，可以看成发生面（啮合面） 分别与两个基圆圆柱相切并作纯滚动，发生面上的斜线KK 分别在两基圆柱上形成螺旋角相同，方向相反的渐开螺旋面，
如图10-27所示。这对齿轮的瞬时接触线即为KK 线，即一对斜齿轮啮合时其接触线为一斜直线。由于一对斜齿轮的轮齿是反向倾斜的（一个左旋，另一个右旋），因此啮合时，是由前端面进入啮合，由后端面退出啮合，其接触线由短变长，再由长变短变化，图10-28为齿轮啮合时从动轮上接触线的情况，这种接触方式使齿轮传动的冲击与振动减小，传动较平稳，故斜齿轮传动适用于高速传动。 从端面上看，斜齿圆柱齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动相同，啮合线为两基圆内公切线，所以斜齿轮传动能保证准确的传动比。传动过程中，具有啮合角不变及中心距可分性等特点。 2．标准参数及基本尺寸 （1）标准参数 由于斜齿轮的轮齿倾斜了角，切制斜齿轮时，刀具沿着螺旋线方向b β进刀，此时轮齿的法面参数与刀具的参数一样。因此斜齿轮的标准参数为法面参数，即法面 模数，法面压力角，法面齿顶高系数，法面顶隙系数为标准值。 n m n α*an h *n c （2）分度圆柱螺旋角及基圆柱螺旋角 与直齿圆柱齿轮一样，斜齿轮的基本尺寸是以其分度圆为基准圆来计算的。斜齿轮分度圆柱上的螺旋线的切线与其轴线所夹之锐角称为分度圆柱螺旋角（简称螺旋角）用表示。与间的关系如图10-29所示，可得： ββb β （10-21） tan tan cos b t ββα= （a ） （b ） 图10-29 斜齿轮的螺旋角 图10-30 斜齿轮的端面压力角与法面压力角 式中，，，其中L 为螺旋线的导程，对同一个斜齿轮而言，任一圆 tan d L πβ=tan b b d L πβ=柱面上螺旋线的导程应相同。 斜齿轮的螺旋角是重要的基本参数之一，由于斜齿轮的轮齿倾斜了角，使斜齿轮ββ传动时产生轴向力，越大，轴向力越大。 β（3）法面参数和端面参数 从斜齿轮的端面来看，斜齿轮形状与直齿轮相同，因此可按端面参数用直齿轮的计算公式进行斜齿轮基本尺寸的计算。而法面参数为标准值，故需建立法面参数与端面参数之间的关系。 1）模数 如图10-29（b ）所示，、分别为斜齿轮法面和端面的齿距。它们之间的n p t p 关系为 cos n i p p β=由于，因此就求得 n n p m π=t t p m π= （10-22） cos n t m m β=
第十章 齿轮机构及其设计讲解
第十章齿轮机构及其设计 1.本章的教学目的及教学要求 了解齿轮机构的类型和应用;了解齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识; 了解渐开线性质，掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点及渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等;熟记渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算；了解渐开线齿廓的范成法切削原理及根切成因;渐开线标准齿轮的最少齿数;了解渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念；熟悉斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成，啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸；了解直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算；对蜗杆蜗轮的传动特点有所了解。 2.本章教学内容的重点及难点 渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和几何设计计算；对于其它类型的齿轮机构，着重介绍它们的特殊点。 3.本章教学工作的组织及学时分配 本章的理论教学时数为12学时，实验2学时。 3.1第1讲(2学时) 1)教学内容 齿轮机构的类型和应用；齿轮的齿廓曲线；渐开线的形成及特性。 2)教学方法 首先介绍齿轮机构的类型和应用。这部分的内容可以利用各种类型齿轮机构的模型、CAI课件或现场教学等联系实际进行介绍，强调齿轮机构的类型虽然很多，但直齿圆柱齿轮机构是最简单，最基本，也是应用最广泛的一种。为什么齿轮机构的应用会如此广泛，而类型又如此之多呢?主要由于齿轮机构有许多独特的优点，如结构紧凑，传动平稳可靠，传递功率大，机械效率高等。最好联系当代工程成就，介绍齿轮机构所达到的新水准，这样更能激发学生对本部分内容的极大兴趣。 讲授齿轮的齿廓曲线时，应指出，齿轮传动中最重要的部位是轮齿廓线.因为一对齿轮是依靠主动轮的齿廓推动从动轮的齿廓来实现传动的。共轭齿廓就是能实现预定传动比的一对齿廓。这里可以提出一个问题，即齿轮的齿廓曲线与一对齿轮的传动比有什么关系?通过一对齿轮的运动分析，我们可以证明:互相啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段线段的长度成反比，这一规律即齿廓啮合基本定律。根据该定律，可以得出结论：要使两齿轮作定传动比传动，首先其齿廓曲线必须满足下述条件：即不论两齿廓在何位置接触，过接触点所作的齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一固定点。该结论十分重要，因为工程中使用的齿轮传动，绝大多数是定传动比传动；而且，实现定传动比的一对共轭齿廓就是根据这个结论作出来的。 根据齿廓啮合基本定理，只要给出一条齿廓曲线，就可以求出与之共轭的另一条齿廓曲线。因此，理论上讲，可以作为共轭曲线的齿廓是很多的。但在生产实践中，考虑设计、制造、安装和使用等方面的局限，对于定传动比齿轮，其齿廓曲线目前只采用渐开线、摆线、变态曲线、圆弧线和抛物线等几种。就动力传动齿轮而言，目前绝大部分的齿轮仍然采用渐开线作为齿廓曲线。这是由于渐开线齿廓具有许多独
第十章 齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其设计 10-1 填空题 （1）渐开线齿廓的齿轮啮合的特点是 。 （2）影响渐开线直齿圆柱齿轮齿廓形状的参数有、、。 （3）决定单个渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的五个基本参数是，其中参数是标准值。 （4）一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是和分别相等。（5）渐开线斜齿圆柱齿轮的标准参数在面上，在几何尺寸计算时应按面参数代入直齿轮的几何计算公式。 （6）用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆相切并作纯滚动。 （7）斜齿圆柱齿轮的螺旋角对传动的主要影响有、、、 ，其常用的取值范围为。 （8）用标准齿条型刀具加工n=20°，h*an=1，=20°的标准斜齿轮时，其不根切的最少齿数是。（9）一对渐开线直齿圆柱齿轮（=20°，h*a=1）啮合时，当安装的实际中心距a′大于标准中心距a时，啮合角′是变大还是变小；重合度是增大还是减小；传动比i又是如何变化的。（10）一对正常齿制的渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮传动，其模数m=4mm，当两轮以标准中心距安装时，其顶隙为 mm，理论上侧隙为 mm；当中心距增大时，其顶隙变为 mm，侧隙于零。 10-2 选择题 （1）渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A．节圆半径； B.传动比； C.啮合角。 （2）模数m=2mm, 压力角=20°，齿数z=20，齿顶圆直径d a=，齿根圆直径d f=正常齿制的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。 A．标准； B. 变位； C. A、B皆不是。 （5）齿轮经过正变位修正后，其分度圆与标准齿轮的分度圆相比，是。 A．相同； B．减小； C．增大。 （6）等移距（高度）变位齿轮传动的中心距和啮合角必分别标准中心距和标准压力角。
第十章 齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其设计 1.填空题: （1）采用法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是。 （2）渐开线齿廓这所以能保证一定传动比传动，其传动比不仅与半径成反比，也与其半径成反比，还与半径成反比。 （3）一对渐开线齿廓啮合传动时，它们的接触点在线上，它的理论啮合线长度为。 （4）生产上对齿轮传动的基本要求是。 （5）一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时，最多只有对轮齿在同时啮合。当安装时的实际中心距大于标准中心距时，啮合角变，重合度变，传动比。 （6）用同一把刀具加工模数、齿数和压力角均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基圆、齿距均。 （7）一对斜齿圆柱齿轮传动的重合度由和两部分组成。 （8）若重合度 =1.6，则表示实际啮合线上有长度属于双啮啮合区。 （9）直齿圆锥齿轮的背锥是与相切的圆锥，把背锥展开补齐的齿轮称为，其齿数称为，它有以下用途、和。 （10）渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。 （11）一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 （12）共轭齿廓是指一对的齿廓。 （13）标准齿轮除模数和压力角为标准直外，还应当满足的条件是。 （14）用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条刀具中线，加工变位齿轮时，中线与分度圆。被加工齿轮与齿条刀具相“啮合”时，齿轮节圆与分度圆 . （15）有两个模数，压力角，齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸，何者较大，较小或相等： d b1 d b2；d a1 d a2；d1 d2；d f1 d f2；s a1 s a2；s1 s2。 （16）一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角，而在节点啮合时则。 A．一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等（17）渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角。 A. 加大 B. 不变 C.减小 （18）斜齿轮在上具有标准模数和标准压力角。 （19）一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是变化的。 A. 由小到大逐渐 B. 由大到小逐渐 C.由小到大再到小逐渐 D. 始终保持定值 （20）一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是。 （21）标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 （22）若两轴夹角为90°的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为Z1=25,Z2=40,这两轮的分度圆锥角分别为δ1＝和δ2＝。 （23）一对直齿圆锥齿轮传动时的分度圆锥角应根据和来决定。
第10章齿轮机构及其设计
第10章 齿轮机构及其设计 题10-1在图中，已知基圆半径b 50mm r =，求： 1）当k 65mm r =时渐开线的压力角k α、展角k θ和曲率半径k ρ。 2）当k 5? =θ时，渐开线的压力角k α及向径k r 。 注：渐开线函数k inv (rad)α表（摘录） 题10-2一对渐开线标准外啮合圆柱齿轮传动的模数5mm m =、压力角20? α=、中心距350mm a =、传动比5/912=i 。试求两轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径以及分度圆上的齿厚和齿槽宽。 解： 1 ）齿轮齿数的求解： 2）齿轮几何参数的求解： 题10-1图
题10-3试问当渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数应为多少？当齿数大于以上求得的齿数时，试问基圆与齿根圆哪个大？ 解： 由渐开线标准齿轮的几何尺寸计算公式可知： 渐开线标准齿轮的基圆直径为： 渐开线标准齿轮的齿根圆直径为： 当渐开线标准齿轮的齿根圆基圆重合时，其齿数应为 当齿数大于以上求得的齿数时，齿轮基圆与齿根圆的关系： 思考：齿轮的齿根圆与基圆有何不同？在齿数、模数一定的情况下，齿根圆和基圆的大小与哪些参数有关？ 题10-4已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动的 119 z=， 242 z=，20? = α，5mm m=，试求其重合度 α ε。问当有一对齿轮在节点P处啮合时，是否还有其他轮齿也处于啮合状态；当一对轮齿在B1点啮合时，情况又如何。 解： 1）齿轮传动的重合度： 题10-4图
2）当有一对齿轮分别在节点P 和B 1处啮合时，其他轮齿的啮合状态： 题10-5一对外啮合齿轮的齿数130z =、240z =，模数20mm m =，压力角20? α=， 齿顶高系数*a 1h =。试求其中心距725mm a '=时，两轮的啮合角α'；当2230? ''α=时， 求其中心距a '。 解： 题10-6有一渐开线标准齿轮20Z =，8mm m =，20? α=，*a 1h =，试求： 1)其齿廓曲线在分度圆及齿顶圆上的曲率半径ρ、a ρ及齿顶圆压力角a α； 2)齿顶圆齿厚a s 及基圆齿厚b s ； 3)若齿顶变尖(a '0s =)时，齿顶圆半径a 'r 又应为多少？并完成图示各尺寸的标注。 解： 1）求ρ、a α和a ρ 2）求a s 和b s 3）求当a '0s =时a 'r
第10章齿轮机构-答案详解
《机械设计基础》作业六—齿轮机构 姓名班级学号成绩 一、填空题：（24分） 1、齿轮齿廓上压力角的定义为啮合点受力方向和速度方向之间所夹的锐角，标 准压力角的位置在分度圆上，在齿顶圆压力角最大。 2、标准齿轮的概念是m、a、h a*、c*四个基本参数为标准值，分度圆齿厚与槽 宽相等，具有标准齿顶高和齿根高。 3、渐开线齿廓的正确啮合条件是m1=m2,α1= α2；标准安装条件是分度圆与节 圆重合；连续传动条件是应使实际啮合线段大于或等于基圆齿距，此两者之比称 为重合度。 4、齿轮传动的实际啮合线为从动轮齿顶与啮合线交点B2，一直啮合到主动轮的 齿顶与啮合线的交点B1为止，理论啮合线为两齿轮基圆的内公切线，即啮合极 限点N1与N2间的线段。 5、与标准齿轮比较，变位齿轮的齿厚、齿顶圆、齿根圆等参数发生了变化，齿 数、模数、压力角等参数没有发生了变化。在模数、齿数、压力角相同的情况下， 正变位齿轮与标准齿轮相比较，下列参数的变化是：齿厚增加；基圆半径不 变；齿根高减小。 6、以切削标准齿轮时的位置为基准，_刀具的移动距离xm____称为变位量， __刀具远离轮心的变位_x>0____称正变位。 7、对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在法线方 向移动一个法节的距离时，有百分之 30 的时间是二对齿啮合，有百分之 70 的时间是一对齿啮合。 8、对无侧隙啮合的一对正传动齿轮来说，两轮分度圆的相对位置关系是相离， 齿顶高降低系数大于零。 9、用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是刀具的顶线超过了 啮合起始点。 10、一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其啮合角的数值与节圆上的压力角总是相等。 二、选择题（14分） 1、渐开线在___B___上的压力角、曲率半径最小。 A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2、一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于__B____。 A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3、渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量___C____求得。 A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高 4、在范成法加工常用的刀具中，___C_____能连续切削,生产效率更高。 A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀 *=1，齿顶圆直径 5、已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数h a D =135mm,则其模数大小应为____C____。 a A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6、用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的
第十章齿轮机构及其设计
第十章齿轮机构及其设计 一、判断题 1、齿廓啮合基本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律。（） 2、一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20°。（） 3、渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。（） 4、一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线，都不是渐开线。（） 5、标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。（） 6、所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。（） 7、标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。（） 8、一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。（） 9、对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（） 10、一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（） 11、用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因是齿轮太小了，大的齿轮就不会发生根切。（） 二、选择填空题 1、渐开线齿廓的形状完全取决于。 A、基圆半径 B、齿数 C、压力角 2、渐开线标准直齿圆柱齿轮的。 A、分度圆齿厚等于齿槽宽 B、基圆齿厚等于齿槽宽 C、分度圆齿厚与其齿槽宽不等、但其和为常量 3、渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指不受中心距变化的影响。 A、节圆半径 B、传动比 C、啮合角。 4、一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构的实际中心距大于其理论中心距，则其传动比。 A、不恒定 B、增大 C、减小 D、不变 5、当两渐开线齿轮的中心距略有改变时，该对齿轮的。 A、传动比不变，且啮合角也不变 B、传动比有变化，但啮合角不变 C、传动比不变，但啮合角有变化 6、一个渐开线直齿圆柱齿轮上有个节圆。 A、1 B、0 C、2 D、无穷多 7、任一对相啮合传动的渐开线齿轮其啮合角为。 A、基圆上的压力角 B、节圆上的压力角 C、分度圆上的压力角 8、齿轮经过正变位修正后，其分度圆同未修正时相比，是。 A、相同 B、减少 C、增大 9、斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比。 A、βb>β B、βb<β C、βb=β 10、已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮的齿数z = 27，β=13°，则其当量齿数。 A、zv=27 B、zv=28 C、zv=29 11、已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮的mt= 4 mm，z = 25，β= 13.829°，则其分度圆半径为。 A、50 mm b、51、49 mm c、100 mm d、102、98 mm
机械原理第十章 齿轮机构及其设计(3)习题答案
第十章 齿轮机构及其设计 题10-11 解：1）计算中心距a 初取?=15β ()()466.24815cos 240208cos 221=? +=+= z z m a n β 取 mm a 250= ()()735116250 240208arccos 2arccos 21'''?=?+=+=a z z m n β 1） 计算重合度γε 945420735116cos 20tan arctan cos tan arctan '''?=??? ??'''??=??? ? ??=βααn t 94623167.18284.155arccos arccos 111'''?=??? ??=??? ? ??=a b at d d α 33052633.34969.311arccos arccos 222'''?=??? ??=??? ? ??=a b at d d α ()()[]59.1tan tan tan tan 212211='-+'-=ααααπεαa a Z Z 332.08735116sin 30sin ='''?== π πβεβn m B
922.1332.059.1=+=+=βαγεεε 题10-12 解：1）确定基本参数 选取21 =z （ 因为5.201 212==z z i ） 411122=?=z i z 查表确定 mm d 501= 计算 105 501===m d q ?? ? ? ??==04.14arctan 1 11d mz γ ?==∴04.1412γβ 2）计算几何尺寸 mm d 501= ， mm mz d 20522== ， mm m h d d a a 60211=+=* mm m h d d a a 215222=+=* mm m c h d d a f 38)(211=*+-=* mm m c h d d a f 193)(222=*+-=* 3）中心距 a ()mm z q m r r a 5.1272 221=+= += 题10-13 解： 题10-13 右旋 右旋 左旋 右旋
齿轮机构及其设计(习题参考答案)
第5章 齿轮机构及其设计（习题参考答案） 7-1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 7-2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?=o 基圆上： 100cos2093.9700 b b b r r cos mm ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?=o 7-3 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
齿轮机构及其设计(全部习题参考答案)
第5章 齿轮机构及其设计 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?=o 基圆上： 100cos2093.9700 b b b r r cos mm ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?=o 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又