第五章 齿轮机构及其设计1-资料
【机械设计基础】第五章齿轮机构
铣刀号 齿数范围
1
2
3
4
5
6
7
8
12~13 14~16 17~20 21~25 26~34 35~54 55~134 ≥135
每一号铣刀的齿形是按所加工一组齿轮中齿数最少的齿轮齿形制 成的，故用此铣刀加工同组其它齿数的齿轮时，其齿形是有误差 的。
二、分类
•两轴平）
分类
平面齿轮传动 （两轴平行）
圆柱齿轮传动
直齿 斜齿 人字齿轮
外啮合 内啮合
齿轮齿条 直齿
两轴相交 圆锥齿轮传动 斜齿
空间齿轮传动 （两轴不平行）
两轴交错
蜗杆传动
曲齿
交错轴斜齿轮传动
分类：
外齿轮传动
直齿 内齿轮传动
齿轮机构及其设计
Spur/Helical/Bevel Gear •直齿渐开线齿轮的啮合特性 •斜齿渐开线齿轮的基本参数
4-4、4-5、4-6、4-12
§5-1 特点与分类
一、特点
• 速度、功率范围广； • 效率高； • 传动比稳定； • 工作可靠性较高; • 寿命较长； • 传递任意两轴间的运动和动力; • 制造和安装精度要求较高； • 成本较高； • 传动距离不宜过大
为保证可靠工作，工程上要求： ε≥[ε]
使用场合 [ε]
[ε]的推荐值：
一般机械制造业 汽车拖拉机
1.4
1.1～1.2
金属切削机 1.3
采用标准齿轮，总是有： ε≥1故不必验算。
§5-6 渐开线齿轮齿廓的切制
加工方法：
铸造法、热扎法、冲压法、模锻法、粉末冶金法、 切制法。其中切制法最常用
最新第五章-齿轮机构及其设计--广西工学院要点教学讲义ppt课件
S e 1m
2
a1 2(d2d1)1 2m (z2z1)
①m、z决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆， 因此m、z是决定齿轮大小的主要参数
②轮齿的尺寸与m， ha* ， c* 有关与z无关
③至于齿形，与m，z，α有关
四、标准齿条 z→∞
1、齿廓不同高度上的压力角 均相等，且等于齿廓的倾斜 角，此角称为齿形角，标准
齿轮齿条
空间齿轮机构
直齿 圆锥齿轮机构 斜齿 （相交轴） 曲线齿
交错轴斜齿轮机构（螺旋齿轮）
蜗杆机构
1、渐开线的形成及其特性
rK
1、形成
t
n
当一直线n-n沿一个圆的圆周作纯
滚动时，直线上任一点K的轨迹
AK——渐开线
vK
K
K
Fn
t
基圆：rb 发生线：n-n
B K A
θK：渐开线AK段的展角
K
n
3、齿数z
rb
d
mz
mz cos
2
表明：齿轮的大小和渐开线齿轮 形状都与齿数有关
4、齿顶高系数
h
* a
和顶隙系数 c *
ha ha*m
rr1 f1
ra1
hf (ha*c*)m
标准值： h a*=1，c * =0.25
非标准短齿：h
* a
=0.8，
c
*=0.3
rf2
c
a2r
r2
三、标准直齿轮的几何尺寸
r'1
r r a b 1 a 1 ' 1
pb
CB
N 2
C '
AN 1 K
D
D '
齿轮机构及其设计教学课件PPT
ak
vk
Fn
K
t
t
A
k
rk ak
N
rbΒιβλιοθήκη Orb (ak + k ) = AN = NK = rbtanak
k = tanak -ak
展角K称为压力角aK的渐开线函数，工程上常用invaK表示。即
invak = tanak -ak
18
3.渐开线的极坐标参数方程
1
【教学目标】
了解齿轮机构的类型和应用； 理解齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识； 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件
和连续传动条件； 掌握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； 了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象； 了解渐开线标准齿轮的最少齿数及渐开线齿轮的变位修正； 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
§5-1 齿轮机构的应用和分类 §5-2 齿廓啮合基本定律 §5-3 渐开线和渐开线齿廓的啮合特性 §5-4 渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮的尺寸 §5-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 §5-6 渐开线齿廓的切制及根切现象 §5-7 变位齿轮及最小变位系数 §5-8 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 §5-9 圆锥齿轮机构
rk= rb/cosak k = invak= tanak -ak
ak
Fn
t
vk
K
t
A
k
rk ak
N
rb
O
19
4.渐开线的直角坐标方程
x =OC-DN=rbsinu- rbucosu y =NC+DK =rbcosu+ rbusinu 式中u称为滚动角:
齿轮机构与设计说明书
①外啮合 ②内啮合 ③齿轮齿条
机
构
圆形
①直齿
齿轮 机构
空间齿轮机构
圆锥齿轮机构
②斜齿 ③曲线齿
（用来传递两相 交错轴斜齿轮机构
交轴或交错轴） 蜗杆机构：两轴垂直交错
准双曲齿轮机构
第五章 齿轮机构及其设计
第
11
§5.2 齿廓啮合基本定律
页
传动比：i12
1 2
恒定 变化 f ( t )
过啮合点K作两齿廓公法线，与两轮转
5
页
•根据轮齿的方向可分为：
曲线齿圆柱齿轮机构 直齿圆柱齿轮机构
斜齿圆柱齿轮机构 人字齿圆柱齿轮机构
第五章 齿轮机构及其设计
第
齿轮机构的特点和分类 6
页
2. 空间齿轮机构 — 用于传递空间两相交轴或两交错轴
间的运动和动力。
* （1）锥齿轮机构— 传动传递两相交轴间的运动； 按照轮齿在圆锥体上的排列方向有直齿、斜齿和曲线齿之分
第五章 齿轮机构及其设计
§5.1齿轮机构的应用和分类
由主动齿轮1的轮齿，通过
廓依次推动从动齿轮2的轮
2
齿，从而实现运动和动力的
传递，称为齿轮传动；这种
机构即为齿轮机构。
第 2
页
1
齿轮机构可以传递空间任意两轴间的运动和动力。
第五章 齿轮机构及其设计
第
3
页
设主、从动齿轮的角速度分别用 1 和 2 表示，
给定a后，若要传动比 i 按给定规律变化，则相啮合两齿廓的形状应满足条件：
在啮合传动的任一瞬时，两齿廓曲线在相应接触点的公 法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。 —— 齿廓啮合基本定律 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共軛齿廓 。
第五章--齿轮机构
第五章--齿轮机构 1 / 15 第五章 齿轮机构 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的特点 1、传递功率的范围大，速度广 2、 能保证瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠。 3、传动效率高，使用寿命长，工作可靠。 4、可以实现平行或不平行轴之间的传动。 5、齿轮的制造、安装精度、成本较高。 6、不宜用于远距离的传动 提问：比较齿轮和以前所学过的几种传动装置的不同点？ 三、齿轮机构的类型
外啮合 直齿圆柱齿轮 内啮合 齿轮齿条 平行轴传动 斜齿圆柱齿轮
人字齿轮 按两轴的相对位置和齿向 直齿圆锥齿轮 相交轴传动 曲齿圆锥齿轮
交错轴斜齿轮 交错轴传动 蜗杆机构
复习思考题一．齿轮各部分的名称
１．齿槽：齿轮上相邻两轮齿之间的空间。
２．齿顶圆：轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，其直径用da
表示。
３．齿根圆：齿槽底部所在的圆称为齿根圆，其直径用df表示。 ４．齿厚：一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚，用s表示。 ５．齿槽宽：一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽，用e表示。 ６．分度圆：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆，其直径用d表示。 ７．齿距：两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。即 p＝s＋e ８．齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。 第五章--齿轮机构 2 / 15 ９．齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。 10．齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。 11．齿宽：沿齿轮轴线方向量得的齿轮宽度，用b表示。
二、主要参数： １．齿数Z 一个齿轮的牙齿数目即齿数。 ２．模数m 因为分度圆周长πd＝Zp，则分度圆直径为 d＝Zp／π 由于π为一无理数，为了计算和制造上的方便，人为地把p•／π规定为有理数，即齿距P除以圆周率π所得的商称为模数，用m表示。即 m＝p／π (mm) ３．压力角α 通常说的压力角指分度圆上的压力角，用α表示。• 我国规定标准压力角α＝20°。
齿轮机构及其设计
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
机械设计第五章齿轮传动
3.齿面胶合 (高速重载齿轮)
热胶合
齿面胶合： 高压、高速，油膜破裂； 啮合局部高温，齿面焊接； 相对运动撕裂、涂抹
冷胶合
10
§5-2 齿轮失效形式、设计准则与材料 4.齿面磨损 (开式齿轮)
齿面磨损： 磨料进入齿面间； 相对运动齿面磨损。
11
§5-2 齿轮失效形式、设计准则与材料 5. 轮齿塑变
F
2KT1 bd1m
YFaYsaY
F
N / mm 2
35
§5-4 标准直齿轮传动强度计算
齿根弯曲强度校核式：
F1
2KT1 bd1m
YFa1Ysa1Y
F
1
F 2
2KT1 bd1m
YFa
2Ysa
2Y
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
2
齿根弯曲强度设计式：
m 3
4 KT1 φa u 1
z12
YFaYsaYε σF
2. 动载系数 Kv
齿轮内部因素引起的附加动载荷 查图5-4
（1）基节误差：pb不同—ω2突变—冲击 （2）齿形误差：ff （3）轮齿变形：刚度变化 Kv
pb2 pb1; 减小，i增大
vz1 /100 , m / s 22
§5-3 齿轮传动的载荷计算
3.齿向载荷分布系数 K
考虑载荷沿齿宽方向分布不均的影响 与齿轮、轴、轴承、箱体变形及安装误差有关
单级圆柱齿轮
蜗杆传动
闭式传动
三、要求
1、传动平稳—瞬时传动比恒定 2、强度高、寿命足够
半开式齿轮传动
5
§5-2 齿轮失效形式、设计准则与材料 一、齿轮传动的失效形式 1.轮齿折断 2.齿面点蚀 3.齿面胶合 4.齿面磨损 5.轮齿塑性
第5章齿轮机构及设计A
也叫瞬时传动比。
i 1 2
若以 n1 、n2 分别表示两轮每分钟的转数，以 z1 、 z 2 分别表示两轮的齿数，则有：
i n1 z2 n2 z1
i 称为平均传动比。
瞬时传动比 i 为常数的齿轮机构称为定传动比齿轮机构。
一、齿轮机构的传动类型 1、两轴线平行的圆柱齿轮机构
外啮合直齿轮
内啮合直齿轮
rk
rb
cos k
k tgk k invk
——渐开线函数
rk
rb
cos k
k tgk k invk
——渐开线方程
k
t K
t
K
A
k
rk k
B
rb
O
S
ra a N
O rb
rb ra cosa
a
n
S
r'
O
'
rb
N
n
rb r'cos ' '
啮合线、公法线、两基圆的内公切线、正压力的作用线——四线合一。
②不适宜用于两轴间距 离较大的传动。
§5-2 齿廓啮合基本定律
假设：一对齿廓在K点接触，如图。 分析：(1) vk1≠vk2,
(2) 根 据 三 心 定 律 可 知 ： P 点 为 相 对 速
3
P1o3 1
ω1
度瞬心，则1、2构件在P点的速度相同 vk2
1
所以：vp 1 o1 p 2 o2 p
➢啮合角不变
如图所示，过节点P 作两节圆的公切线， 它与啮合线的夹角α’ 称为啮合角。
啮合角在数值上等于节圆 上的压力角。
cos rb1 rb2 r1 r2
5、渐开线齿廓啮合的特点 ➢中心距可分性