齿轮传动1案例

机械设计基础-第8章齿轮传动
齿廓曲线的选择
1.常用的齿廓曲线 a.渐开线----应用最广 b.摆线----接触点应力小，无根切。 c.圆弧----承载能力大，无根切。
2.齿廓曲线的选择
满足传动比外，还必须满足强 度好、磨损少、效率高、寿命长。 制造安装方便以及容易于互换。
渐开线齿廓基本上能满足上述 要求，故其应用广泛。本章亦以 它为重点。
一、工程应用
❖ 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动 机构
❖ 用来传递空间任意两轴的运动和动力 工程应用实例： ❖ 汽车变速箱 ❖ 齿轮减速器
机械设计基础-第8章齿轮传动
二、特点
❖ 可用来传递空间任意两轴之间的运动和动力 ❖ 传动比准确、平稳 ❖ 结构紧凑，适用圆周速度和功率范围广 ❖ 机械效率高 ❖ 使用寿命长，工作安全可靠 ❖ 制造和安装精度要求较高，因而成本较高； ❖ 不宜用于远距离两轴之间的传动。
二、渐开线的性质
1) 发生线沿基圆滚过的长度等于基 圆上被滚过的弧长, KB AB
K k
2) 渐开线上任一点法线恒切于基圆
3) 切点是渐开线上K点的曲率中心， KB为曲率半径; 越接近基圆，曲率 半径越小，反之越大
B k A
rk
4) 基圆内无渐开线
rb
O
机械设计基础-第8章齿轮传动
渐开线的性质(续)
2、按齿形分
渐开线——常用 摆线——计时仪器 圆弧——承载能力较强 3.按使用情况分 动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
机械设计基础-第8章齿轮传动
4、按工作条件Biblioteka Baidu类
①闭式齿轮 传动 齿轮 传动封闭在 箱体内，具 有良好的润 滑条件，能 防尘。
机械设计基础-第8章齿轮传动
1．渐开线齿廓能保证定传动比传动
i12
1 2
O2 P O1 P
const
机械设计基础-第8章齿轮传动
2．渐开线齿廓传动具有可分性
由图可知，∆O1N1P∽∆O2N2P ， 故两轮的传动比又可写成
i12
=
1 2
=
O2P O1P
=
r2 r1
=
rb2 rb1
机械设计基础-第8章齿轮传动
设计齿轮的基准圆
❖齿槽宽ei:
分度圆上，p=s+e
❖在di圆周上, 齿间的弧线长 ❖齿顶高 ha：
❖齿距pi:
❖ 齿根高hf：
❖pi=si+ei
机械设计基础-第8章齿轮传动
❖ 图中是一对分别绕O1和O2 转动的平面齿轮的齿廓曲线， 它们在 K 点相接触。
❖ K 点称为啮合点。 ❖ 过啮合点 K 作两齿廓的公
法线 n-n 与两齿轮的连心
线 O1O2 ，交于点 P。
机械设计基础-第8章齿轮传动
❖ 根据瞬心的概念可知：交点 P是两齿轮的相对瞬心。此
时1 和2 在点P 的速度相等
vP O1P 1 O2P 2
• 故两轮的瞬时传动比为
i12
1 2
O2 P O1P
机械设计基础-第8章齿轮传动
❖ 相互啮合的一对齿轮，在任 一位置时的传动比，都与其 连心线 O1O2 被啮合点处的公 法线所分成的两段长度成反 比——齿廓啮合基本定律
• 满足齿廓啮合基本定律的一对 齿廓称为共轭齿廓
②开式齿轮 传动 齿轮 外露，润滑 条件差，不 能防尘。
③半开式齿轮传动 齿轮在护罩内，但不 密封，可以设置油池 润滑，润滑条件较好； 亦有的仅把齿轮罩上， 只起防尘作用，润滑 条件较差。
机械设计基础-第8章齿轮传动
8.2齿廓啮合基本定律
齿轮传动平均传动比:
❖ 齿轮机构的瞬时传动比是两齿轮的瞬时角速度 之比，即
机械设计基础-第8章齿轮传动
8.3 渐开线齿廓及其啮合特性
一、渐开线的形成 二、渐开线的性质 三、渐开线齿轮的啮合特性
机械设计基础-第8章齿轮传动
一、渐开线的形成
❖ 当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨 迹---该圆的渐开线
❖ 该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线
机械设计基础-第8章齿轮传动
机械设计基础-第8章齿轮传动
定传动比传动条件
❖ 不论两轮齿廓在何位置啮合，过 啮合点所作的两齿廓公法线必须 与两齿轮的连心线相交于一定点
❖ P点称为啮合节点（简称为节点）, 过节点所作的圆称为节圆
❖ 两齿轮啮合传动可以看成两个节 圆作纯滚动
❖ 两轮在节圆上的圆周速度相等
❖ 节圆是节点在两齿轮运动平面上 的轨迹
3．渐开线齿廓之间的正压力方向不变
如图：N1N2为啮合点的轨 迹，啮合线、公法线、齿廓间 作用力方向线，故其传力方向 始终不变。
机械设计基础-第8章齿轮传动
§8－4 齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮 二、内齿轮 三、齿条
机械设计基础-第8章齿轮传动
一、外齿轮
1 齿轮各部分名称和符号 2 基本参数 3 几何尺寸 4 例题
C3 C2
C1
K
5) 渐开线的形状决于基圆半径
❖圆半径越大，渐开线越平展 （综合曲率半径越大）
❖直线也是渐开线
B1 B2
rb1 O1
A1
i
A2
i
rb2
O2
O
3
8
机械设计基础-第8章齿轮传动
四、渐开线齿 廓的啮合特性
❖ 1．渐开线齿廓能保证定传动比传动 ❖ 2．渐开线齿廓传动具有可分性 ❖ 3．渐开线齿廓之间的正压力方向不变
机械设计基础-第8章齿轮传动
机械设计基础-第8章齿轮传动
齿轮传动是由主动齿轮、从动齿轮和机架组成 的高副机构，是机械传动中最重要的、应用最为 广泛的一种传动型式，它可以用来传递任意轴之 间的运动和动力。
机械设计基础-第8章齿轮传动
8.1 齿轮机构的特点和类型
一、工程应用 二、特点 三、分类
机械设计基础-第8章齿轮传动
机械设计基础-第8章齿轮传动
1 齿轮各部分名称和符号
❖基 圆 (db, rb) : ❖产生渐开线的圆 ❖齿顶圆da(ra)： ❖连接齿轮各齿顶的圆
齿z eei
B 齿间
(齿槽)
s si
p pi
❖齿根圆df(rf):
❖齿槽底部连接的圆
❖齿厚 si:
❖在di圆周上, 一个轮齿左右两❖分度圆d (r):
侧齿廓间的弧线长
机械设计基础-第8章齿轮传动
三、分类
1.按两轴位置分
平行轴间的传动
齿
轮
相交轴间的传动
机
构
交错轴间的传动
外啮合传动 直齿轮传动 内啮合传动
齿条与齿轮传动 斜齿轮传动
人字齿轮传动
直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆锥齿轮传动 曲线齿圆锥齿轮传动
交错轴斜齿轮传动 蜗杆传动 准双曲面齿轮传动
空间
机械设计基础-第8章齿轮传动