第八章 齿轮及连接

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第八章 键、销及过盈配合连接

第八章  键、销及过盈配合连接

装配图
断面图
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A型
B型
C型
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平键是标准件,只需根据用途、轴径、轮 毂长度选取键的类型和尺寸。

普通平键的规格采用b×L标记 截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定
键长L根据轮毂长度按标准查取(比 轮毂长度短5~10mm)
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普通平键的标记: 键型 键宽×键长 标准号
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冷缩配合的加热方法:
过盈量小的连接件(如薄壁衬套等)可在干冰 (-78°C)中冷却,操作简便。对过盈量较大的连 接件(如发动机主、副连杆衬套等)可采用液态氮 冷却(-195°C),冷却时间短,效率高。 与热胀法相比冷缩法使被包容件收缩量较小 ,因而多用于过渡配合,有时也用于轻型过盈配 合。 4.螺母压紧法: 对锥面连接件可以 通过拧紧螺母使配合面 压紧形成过盈连接。
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一、平键连接 二、半圆键连接
三、花键连接
四、楔键和切向键连接两侧面传递转矩,键的两侧面是工作面, 对中性好;键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙, 以便装配。
分类:

普通平键


导向平键
滑键
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1.普通平键
分解图
一、圆柱销
1.普通圆柱销
传递横向力
传递转矩
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2.内螺纹圆柱销
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二、圆锥销
1.普通圆锥销
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2.带螺纹圆锥销
内螺纹
大端带螺尾
小端带螺尾
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§8-3 过盈连接: 单击此处编辑母版标题样式

第八章齿轮机构案例

第八章齿轮机构案例
第八章 齿轮机构
§8-1 齿轮传动的特点和基本类型
一、齿轮传动的特点
优点:1)传动效率高 2)传动比恒定 3)结构紧凑 4)工作可 靠、寿命长 缺点:1)制造、安装精度要求较高 2)不适于中心距a较大两轴 间传动 3)使用维护费用较高 )精度低时、噪音、振动较大 二、齿轮传动的主要类型 平面齿轮机构: ①外啮合;②内啮合; 直齿圆柱齿轮机构(直齿轮)—— ③齿轮齿条 平行轴斜齿轮机构(斜齿轮):①外;②内;③齿轮齿条 空间齿轮机构: 圆锥齿轮机构—— ①直齿;②斜齿;③曲线齿 交错轴斜齿轮机构 蜗杆机构:两轴垂直交错
二、标准齿轮的基本参数 1、模数m
d zp
d p
分度圆就是齿轮上 具有标准模数和标 准压力角的圆。
p

z
定义模数 m


p m
∴d=mz 单位:mm ; 2、分度圆压力角α
rK rb cos K
m标准化。
分度圆和节圆区别 与联系
rb r cos
mz cos (α 是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数) 2
O P r r i12 1 2 2 b 2 常数 2 O1 P r1 rb1

1 r'1
O1
rb1 g' 2
' N1 P g2 g' 1 rb2 r'2 K g1 ' t
t II N2
' 2 O2
§8-4 渐开线标准齿轮的各部分名称和几何尺寸
一、齿轮各部分名称和基本参数
GB1356-88规定标准值α=20° 某些场合:α =14.5°、15°、22.5°、25°。
3、齿数z
d mz 表明:齿轮的大小和渐开线齿轮 mz rb cos 2 形状都与齿数有关

第八章 齿轮传动(1,2概论,啮合几何学)

第八章 齿轮传动(1,2概论,啮合几何学)
rA rb cos A DF rb A AF rb A tg A A inv A
α A A rA F α A D
A
θ A
O
这就是渐开线上任意一点的极坐 标方程。见图8-3。 说明: (1)invα=tgα-α=θ称为渐开线函数, θ 叫展开角,α为渐开线压力角.
证明:
2 O 2 K 2
1 O 1 K 1 .......... .......... .(1)
因两齿廓接触,则在齿廓法线方向无相对运动,只 在切线方向有相对滑动。 因此1、 2在 NN方向的投影相等:
v1 v2
n n
v 1 cos k 1 v 2 cos k 2 .......... .........( 2 )
r1
'
a 1 i12 ai 12 1 i12
' '
,
r2
'
a r1 r2 r1
cos cos
'
r2
cos cos
'
( r1 r2 )
cos cos
'
B.齿条
1.齿条同侧齿廓是相互平行的直线 2.与齿条移动方向平行且齿厚等于齿间的直线为模数线 3.模数线的垂直线与直线齿廓的夹角为齿条齿形角 特点:(1)与模数线平行的任一直线上模数相等 (2)齿廓上各点的压力角相等,且在数值上等于齿形角

1 2
O2P O1 P

r2 r1
' '
两齿廓公法线与连心线的交点P点称为节点;它 的特点是在这点上两齿轮上有相同的速度(大小,方 向),即
1

8-齿轮传动-2

8-齿轮传动-2
② 啮合特点
• 一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合时,齿廓曲面的接触线是与
轴平行的直线。
• 啮合情况是沿着整个齿宽突然同时进入啮合和退出啮合,
• 传动平稳性差,冲击和噪声大。
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第八章 齿轮传动
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① 渐开线直齿圆柱齿轮齿面的形成
k
渐开线形成2
k0
N' k'
k'0
当发生面沿基圆柱作纯滚动时, 若平行于齿轮的轴线的直线kk’在空间 的轨迹为直齿圆柱齿轮的齿面。
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二、斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算
(一) 基本参数
1. 螺旋角:
• 斜齿圆柱齿轮的各圆柱面上的螺旋角 不同
• 通常指分度圆上的螺旋角,用β表示
2. 齿距和模数
① 斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分
• 法面:与分度圆柱螺旋线垂直的平面, 参数mn、n、han*、cn* ,法面参数 为标准值。
▪ 第八节 斜齿圆柱齿轮传动 ▪ 第九节 齿轮传动的失效形式和材料 ▪ 第十节 圆柱齿轮传动的强度计算 ▪ 第十一节 圆锥齿轮传动 ▪ 第十二节 蜗杆传动 ▪ 第十三节 轮系 ▪ 第十四章 齿轮传动精度 ▪ 第十五章 齿轮传动的空间 ▪ 第十六章 齿轮传动链的设计
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第八章 齿轮传动
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第七节 变位齿轮
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第八章 齿轮传动
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二、变位齿轮及其特点
2. 与标准齿轮相比,变位齿轮的特点
① 两者截取的渐开线区段不同。各区段渐开线的曲率半径 不同,可利用变位的方法改善齿轮传动质量。
② 标准齿轮分度圆齿厚s=齿槽宽e;正变位齿轮s>e,负变 位齿轮s<e。

齿轮传动分析

齿轮传动分析
但需指出,中心距增大,将使两轮齿廓的间隙增大, 从而带来传动时的冲击、噪音等。因此,中心距不可 任意增大,而应有一定的公差。
齿轮传动分析
四、渐开线齿廓间的相对滑动
由 图 7-2 知 , 两 齿 廓 接 触 点 在 N1N2上的分速度必定相等,但在齿 廓接触点公切线上的分速度不一 定相等,因此,在啮合传动时, 齿廓之间有相对滑动,这将引起 齿廓的磨损。
变。当不考虑齿廓间的摩擦力影响时,齿廓间的压力是
沿着接触点的公法线方向作用的,即渐开线齿廓间压力
的作用方向恒定不变。故当齿轮传递的转距一定时,齿
廓之间作用力的大小也不变。
齿轮传动分析
三、渐开线齿轮的可分性
由式 i rb 2 rb 1
知:
两渐开线齿廓的传动比恒等于其基圆半径的反比。 因此,当由各种原因使两渐开线齿轮实际中心距与原 设计中心距产生误差时,其传动比仍将保持不变。将 这一特性称为渐开线齿轮的可分性。这对实际使用带 来很大的方便。
齿PK槽宽SeKK ,e齿K, 距P PK K ;Z dr,
Z为齿数。
齿轮传动分析
• 为了计算齿轮各部分的几何尺寸,在齿轮上取一直 径为d的基准圆,对标准齿轮而言,其上齿槽宽齿厚相 等,并使该圆上齿廓压力角为一规定数值,将这个圆 称为分度圆。在分度圆上用S,e,P分别表示齿厚、齿 槽宽和齿距,
传动。分直齿,斜 齿和弧等。 (见图7-1f)。
齿轮传动分析
③螺旋齿传动: 用于空间既不平行又 不相交的两交错轴间 的 传 动 ( 图 7-1g ) 。 只能传递小功率,一 般传递运动。
齿轮传动分析
④蜗杆传动: 用于交错轴间 传动(图7-1h), 轴交错角通常 为 90∘
齿轮传动分析
二、按工作情况可分为: ①开式齿轮传动。②闭式齿轮传动。

机械原理3D版课件-第8章 齿轮机构及其设计

机械原理3D版课件-第8章 齿轮机构及其设计
4. 齿顶高系数ha*和顶隙系数c*
齿顶高系数ha* :正常齿制ha*= 1,短齿制ha*= 0.8 。 顶隙系数c*:正常齿制c*= 0.25,短齿制c*= 0.3。
ha ham
hf (ha c )m
h ha hf (2ha c )m
§8-4 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
三、几何尺寸 表8-4渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸公式
啮合终止点B1 —— 啮合线N1N2 与主动轮齿顶圆的交点。
线段B1B2 ——实际啮合线段。 啮合线N1N2 —— 理论啮合线段。 N1、N2 —— 啮合极限点。
图8-14齿轮重合度
§8-5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
重合度——实际啮合线段与法向齿距的比值,用εa 表示。
a
B1B2 pb
连续传动条件—— 重合度大于或等于 1
重合度的计算
a
1 2π
z1tan a1
tan
z2 tan a2
tan
影响重合度的因素:
a) ε与模数m无关;
b) 齿数z越多,ε 越大; c) z趋于∞时,εmax=1.981; d) 啮合角α‘ 越小,ε越大;
e) 齿顶高系数ha*越大,ε越大。
图8-14齿轮重合度
图8-15 齿轮重合 度与齿轮啮合区段
图8-2渐开线的形成
二、 渐开线的特性
1. 发生线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被 滚过的圆弧长。
2. 渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。发生 线与基圆的切点B就是渐开线在K 点的曲率中心,
线段KB是渐开线在K点的曲率半径。
3. 基圆内无渐开线。 4. 渐开线的形状取决于基圆的大小。
§8-3 渐开线齿廓及其啮合特性

机械原理第八章 组合机构

机械原理第八章 组合机构

际中常用的并联式组合和复合式组合。
8.3.1 并联式组合机构
这种组合方式一般原 动件的运动同时输入给 n 个单自 由 度 的附加机构, 而这些附加机构的输出又 都输入给一个自由度为 n 的基础机构,在合成为一 个运动输出。通常 n=2。
图8.16 铁板输送机构
由于篇幅问题,具体的设计分析过程就不再这里说了,大家可以参考教材或 相关材料。
第8章 组合机构
§8.1 机构的组合方式与组合机构 §8.2 组合机构的类型合机构
8.1.1 机构的组合方式
机构的组合方式有多种。在机构组合系统中,单个的基本结构称为子机构。 常见的组合机构主要有以下几种。
1. 串联式组合
在机构组合系统中,若前一级子机构的输出构件即为后一级子机构的输入 构件,则这种组合方式称为串联式组合。
b. 实现复杂运动规律
图 8.7 组合机构
8.2.2 齿轮—连杆组合机构
图8.8 组合机构
齿轮—连杆组合机构是由定传动比的齿轮机构和变传动比连杆机构组合而成。 此类组合也可以分为两类,如下图所示。
a. 实现复杂运动轨迹
图8.8 轧钢机轧辊驱动装置
这类组合机构是由 自由度为 2 的连杆机构 作基础机构,自由度为 1 的齿轮机构作为附加 机构而合成。如图8.8所 示。
(2)关于组合机构类型的相关知识,可参阅孟宪源主编的《现代机构手册》 (北京:机械工业出版社,1994)
(3)机构的设计方法比较复杂,若想加强关于组合机构的设计方法方面的知 识,可参阅吕庸厚编著的《组合机构设计》(上海:上海科学技术出版社,1996)。
结束
图 8.13
8.2.3 凸轮—齿轮组合机构
凸轮—齿轮组合机构多是由自由度为2的差动轮系和自由度为1的凸轮机构组 合而成。

第八章 齿轮传动

第八章  齿轮传动

m n
0 . 318 d z 1 tan
8-10 齿轮的结构设计 (1)齿轮轴 如果圆柱齿轮齿根圆到键槽底面的径向距离 e2.5m(mn),则可将齿轮与轴做成一体称为齿轮轴.
(2)实心式齿轮
当da 200mm,且e>2.5m(mn),则可做成实心 式
(3) 腹板式齿轮
当da 500mm时,为了减少 质量和节约材料,通常采用 腹板式结构
B
机械性能 屈服极限σ s ( M Pa) 硬 度 HB、 HRC 调质 调质、表 面淬火
580 640
290 350
H B 162~217 H B 217~255 H R C 40~50( 齿 面)
低中速、中载的 非重要齿轮 低中速、中载的 重要齿轮 高速、中载而冲 击较小的齿轮 低中速、中载的 重要齿轮 高速、中载、无 剧烈冲击的齿轮 低中速、中载的 重要齿轮 高速、中载、无 剧烈冲击的齿轮
一、使用系数KA 使用系数KA是考虑由于齿轮啮合外部因素 引起附加动载荷影响的系数。
影响KA的主要因素:原动机和工作机的工作特 性。
二、动载系数K
动载系数K是考虑由于齿轮制造精度、 运转速度等轮齿内部因素引起的附加动载荷 影响系数。
影响K的主要因素:基节和齿形误差产生的 传动误差、节线速度和轮齿啮合刚度等。

2 ( u 1) cos b d 1 u sin t
接触线长度L
KF t Z u 1
2
L
br cos b

F

M W

F n cos F h F bS 6
2 F

Ft bm
6( (
hF m
) cos F ) cos
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1.圆柱齿轮传动——两齿轮轴线平行 2.圆锥齿轮传动——两齿轮轴线相交
3.蜗轮蜗杆传动——两齿轮轴线交叉
圆 柱 齿 轮 传 动
圆 锥 齿 轮 传 动
蜗 杆 蜗 轮 传 动
7.1.2 直齿圆柱齿轮
圆柱齿轮的外轮廓为圆柱结构,
1.若轮齿的素线与轴线平行,称为直齿圆柱齿轮; 2.若轮齿素线与轴线倾斜称斜齿圆柱齿轮; 3.两个倾斜方向相反的斜齿圆柱齿轮组合就是人字齿轮。
齿轮及齿轮传动规定
画法
7.1.1 齿轮传动的基本知 识 7.1.2 直齿圆柱齿轮
齿轮是一种常用传动零件,具有传递动力、改变运 动速度、改变运动方向的功能。 通过齿轮间的啮合可以实现: 1. 传递动力 2. 改变运动速度 3. 改变运动方向
7.1.1 齿轮传动的基本知 识 常见的齿轮传动的形式有:
任务名称 任务内容
齿轮及传动的测绘与图样识读
测绘直齿圆柱齿轮;绘制齿轮、键、轴、销连接图 1. 测绘直齿圆柱齿轮并完成零件工作图;
任务目的
2. 绘制圆柱齿轮啮合图;
3. 绘制普通平键连接、销连接图; 4. 绘制一级圆柱齿轮减速器输出轴装配线上的装配图。
齿轮及齿轮传动规定
画法
键连接的规定画法
销连接的规定画法
销是标准件,主要用于零件间的联接或定位。 常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。
直齿、斜齿、人字圆柱齿轮
齿轮的三个基本参数
齿数(Z)
模数(m)
压力角(а)
一、直齿圆柱齿轮各部分名称及参数
齿顶圆直径 da 齿根圆直径 df 分度圆直径 d
齿高 h 齿顶高 ha 齿根高 hf
齿距p 齿厚s
二、直齿圆柱齿轮各部分尺寸尺寸计算
已知模数 m 和齿数 z 时,齿轮齿的其它参数均可计算出来。三、直齿圆柱齿轮的规定画法
⑴ 单个齿轮的画法
齿顶圆(齿顶线)—粗实线 分度圆(分度线)—细点画线 齿根圆 — 细实线(可省略)
⑵ 啮合齿轮的画法
一对啮合的齿轮其模数和压力角必须相等。
中心距a —— 两圆柱齿轮轴线间的距离。
1.两啮合齿轮的分度圆应相切 2.啮合区中有一齿轮的齿顶线为虚线
7.1.3 骤
常用键有普通平键、半圆键和钩头楔键。
7.2.1 常用键的种类
普通平键
半圆键
钩头楔键
7.2.2 平 键 连 1. 普通平键的标记和查表 接
普通平键分为A、B和C型,三种普通平键的标记方法类似。
標記: 键 8×25 GB1096—79 表示:A型普通平鍵,键宽為 8,键长為 25
A型
B型 普通平键的型号
2.计算模数
绘制直齿圆柱齿轮工作图的方法与步
1.分析结构确定表达方案
3.绘制一组视图
4.标注尺寸及技术要求 (1)轮齿 (2) 键槽 (3) 其它尺寸按实际标注。 5.在图框右上方画齿轮有关 参数表,包含制造、测量要求
6.注写标题栏
7.图号XM7-01
一级齿轮减速器从动齿轮零件工作图
在机械设备中键主要用于连接轴和轴上的零件(如齿轮、皮带 轮等)以传递扭矩。也有的键具有导向的作用。
C型
7.2.2 平键连接
2. 键槽的画法和尺寸标注 用于放置键的轴键槽和轮毂键槽的尺寸可从相关册查得。 在轴键槽的剖面图中应标注键宽b和键槽深d-t, 轮毂键槽应注出键宽b和键槽深d+t1。
零件上键槽的尺寸及公差的标注
纵向剖切时键按不剖绘制,而横向将键切断则应画出剖面线。 普通平键的两侧面为键的工作表面,只应在接触面上画一条轮廓线。
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