齿轮齿条传动机构设计说明
齿轮齿条传动机构的设计和计算1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即?dn??，取又由此可33,25mmB?B,?m?3.25mm,Z?Z?20，500V?mm/s1?V ??，由（1）与得（2）联立解得，取in2m147r/nmZ?65mm?n??dd?i?4331221zn 21133360得则由124?i??n?588r/min,z?801221zn212. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定????齿顶高????齿根高?mm525?5?0.?x7?3.25?.1h?h?h?mh annaaa123齿高??mm791.7.?25?251?0?hh?h?m.h??c?x0?3.nann3f1ff2mm3157.h?h?h?h?h?f231a分度圆直径00???265.1284mm3.25?80/cos12d?66.46mm,?mz/coscos?dd??mz/cos?3.25?20/22311齿顶圆直径mm34?277.d?d?2h??dd?2h?77.51mm,d23aaa1a1221a齿根圆直径mm.26??2h262?h62.88mm,d?d?d?dd?22fff1f23f121基圆直径法向齿厚为0??mm.?dcos8?249.?6646?cos20.?6245mm,cos??dddd2211bb3b???????mm6.75925??0.70.3643.????2mtan2??s?s?sx????11n2nnnn3n22????端面齿厚为????7.0?????mm94.32?6.?2??0.367??s?s?s?2xtan3m?????t3t2ttt1t?22cos????2齿距?mm.205.25?10m?3.14?3?p?p?p3213. 齿轮材料的选择及校核齿轮选用45号钢或41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC以上。
为减轻质量，壳体用铝合金压铸。
由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择7级精度。
经校核，齿轮满足强度及刚度的要求。
4.齿条的设计取齿条的模数m=3.25,压力角，则齿数z=120，故齿距取0?20?，则长度，取?mm1224.610.205?12025.?10.205mm?L?pz?p?m?3.14?3螺旋角。
0?8?端面模数0?mm283/cos8.m?m/cos??3.25t端面压力角???370.0.99?/cos.?0364/?tan t端面齿距?mm.328?10?3.14?3.p?m tt????齿顶高????齿根高?mm52550.7.h?x.?325??1mh??annna齿高mm31577915255??hh?h.?.?.fa2??mm.7.79?125.c?x?325?1?0.?0?m?hh nannfn??????法面齿厚?mm?6.76?0.364?3.25?s??2xtanm??20.7????nnnn22???????端面厚度?mm85.28?6..?07/cos.?0367?3?s?2??2t2??选以上，41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC齿条选用45号钢或级精度。
择7 齿轮轴的设计5.碳素钢价格低廉，锻造工艺性能好，对载荷较大，较为重要的场合，以45号钢最为常用。
经校核，齿轮轴满足强度及刚度的要求。
电机的选择6.由此可得电机的转速应该大于此值，588r/min，因为齿轮1的转速为，转速为2.2KW因此可以选择功率合适的电动机，如Y132S-8，功率为。
750r/min孙恒主编参考文献：机械原理，机械设计，姚桂英主编31.1.2齿轮齿条的材料选择齿条材料的种类很多，在选择过程中应考虑的因素也很多，主要以以下几点作为参考原则：1）齿轮齿条的材料必须满足工作条件的要求。
2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成形方法及热处理和制造工艺。
3）正火碳钢，不论毛坯制作方法如何，只能用于制作载荷平稳或轻度冲击工作下的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调制碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。
4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。
5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。
6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或者更多。
钢材的韧性好，耐冲击，还可通过热处理或化学热处理改善其力学性能及提高齿面硬度，故适用于来制造齿轮。
由于该齿轮承受载荷比较大，应采用硬齿面（硬度≥350HBS），故选取合金钢，以满足强度要求，进行设计计算。
1.2齿轮齿条的设计与校核1．2．1起升系统的功率设V为最低起钻速度（米/秒），F为以V起升时游动系统起重量（理论起重量，公斤）。
起升功率V?P?F5N10?6 F=V取0.8（米/秒）145KW?480?0.P?6?108由于整个起升系统由四个液压马达所带动，所以每部分的平均功率为480KWP?KW??120?P44转矩公式：5P?1095.5T?N.mm n5?1205?1095.N.mm转矩T=所以n式中n为转速（单位r/min）1.2.2 各系数的选定计算齿轮强度用的载荷系数K，包括使用系数、动载系数、齿间载荷分配系KK V A KK，即及齿向载荷分配系数数??KKKK K=??VA K）使用系数1A是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加载荷影响的系数。
该齿轮传动的载荷状态为轻微冲击，工作机器为重型升降机，原动机为液压装置，K取1.35。
所以使用系数A K）动载系数2V齿轮传动不可避免地会有制造及装配误差，轮齿受载后还要产生弹性变形，对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是有双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是有单对吃啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。
为了计及K，如图2-1所示。
动载荷的影响，引入了动载系数V5K动载系数图2-1V K。
取1.0由于速度v很小，根据上图查得，V K 3）齿间载荷分配系数?一对相互啮合的斜齿（或直齿）圆柱齿轮，有两对（或多对）齿同时工作时，则载荷应分配在这两对（或多对）齿上。
1??KK对于直齿轮及修形齿轮，取。
??FH K 4）齿轮载荷分布系数?两个当轴承相对于齿轮做不对称配置时，受灾前，轴无弯曲变形，齿轮啮合正常，受载后，轴产生弯曲变形，轴上的齿轮也就随之偏斜，这就使作用在节圆柱恰好相切; 齿面上的载荷沿接触线分布不均匀。
K通常以系数为了计及齿面上载荷沿接触线分布不均匀的现象，计算齿轮强度时，?来表征齿面上载荷分布不均匀的程度对齿轮强度的影响。
K取。
=1.37根据机械设计表10-4?H KKKK1.37=1.8 11=1.35K=综上所述，最终确定齿轮系数?????VA3 齿轮传动的设计参数、许用应力的选择．1．2的选择1.压力角α°。
α我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为=2062.齿数z的选择为使齿轮免于根切，对于α=20°的标准直齿轮，应取z≥17，这里取z=20。
17 ?的选择3．齿宽系数d?=0.6 由于齿轮做悬臂布置，取d4.预计工作寿命10年，每年250个工作日，每个工作日10个小时L=1025010=25000h??h 5.齿轮的许用应力按下式计算?K???limN?S；进行齿根弯式中：S——疲劳强度安全系数。
对于接触疲劳强度计算时，取S=1曲疲劳强度计算时，取S=1.25~1.5。
K——考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。
应力循环次数N的计算N方法是：设n为齿轮的转速（单位为r/min）；j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合次数；L为齿轮工作寿命（单位为h），则齿轮工作应力循环次数N按下式计算：h L N=60nj h7。
25000=1.5 10，则N=6010n暂取10???K=1.3。
查机械设计表10-18可得N???代入，查——齿轮疲劳极限。
弯曲疲劳极限用代入；接触疲劳极限用HlimlimFE?=980。
得1500机械设计图10-21Hlim K=1.3 S=1???HlimHN???1274MPa1950HN??K1.3?980H S1??780MPaK?1S=1.4850 FNFE??K780?1???FEHF?557.1MPa??）0.7424.97（双向工作乘以607.1F S1.471.52应力校正系数=1.55 时，齿形系数=2.8 2.97当齿数z=20 17YY SaFa 基本参数选择完毕齿轮的设计计算1.2.4YYKT2SFa?m?3??：式计齿轮的设计算公2??z Fd2?K?K?TYY SaFam??m卷）（3—开式齿轮磨损系数，K=1.25（机械设计手册……………K3mm2??]z[?F1d）14-1345P?1095.5T?（1 式）转矩N.mm n ?mz?v?60n?1000238.8n?v=0.8 n=899.2/m 所以（2式）m将1式、2式及各参数代入计算公式得：5?120?2.8?18?95.5?10.552?1.2?m28238..1??0.620?557解得：；20 72.m?23取m=25 那么n=9.5，取n=105?1205?1095.510?.146T??1N.m10Z1u?KT2E齿面接触疲劳强度计算公式：）d?2.32（?3????u Hd???的单位为Mpa，d的单位为mm，其余各符号的意义和单位同前。
式中H u?1=1 由于本传动为齿轮齿条传动，传动比近似无穷大，所以u11 ZZMPaMPa，其数值查机械设计表，取=189.8如表单位为弹性影响系数，，22EE2-1所示：8材料特性系数表2-1 Z E计算，试求齿轮分度圆直径：258.146?101891.8?1.Z1KTu???2E??456.75mm=）d?2.32?（32.2??33????127460.u??Hd通过模数计算得：m=25，z=20 所以分度圆直径d=2520=500mm ?所以取两者偏大值d=500mm??d=0.6计算齿宽 b=500=300mm ?d齿高h=2.25m=2.2525=56.25mm ?最终确定齿轮数据：模数m=25 齿数z=20分度圆直径d=500mm 齿高h=56.25mm齿宽b=300mm转速n=10r/min 因此齿轮齿条的最终设计图形如图2-2所示：图2-2 齿轮齿条的设计图910。
齿轮传动设计培训讲解课件.ppt
轮的基圆为定圆，在其同一方向的内公
切线只有一条。所以无论两齿廓在任何
位置接触，过接触点所作两齿廓的公法
线为一固定直线，它与连心线O1O2的交 点C必是一定点。因此渐开线齿廓满足
定角速比要求。
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上午9时0分
图d 渐开线齿廓满足定角速比证明
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由图d知，两轮的传动比为
i12
1 2
O2C O1C
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Δy—齿顶高变动系数
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二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —变位齿轮传动
齿轮变位的意义：
➢ 避免根切。
➢ 改善小齿轮的寿命（传动比较大时，使小齿轮齿厚 增大，大齿轮齿厚减小，使一对齿轮的寿命相当） ➢ 凑中心距以满足实际应用要求
37
上午9时0分
二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —平行轴斜齿轮圆柱齿轮传动
3）发生线与基圆的切点N即为渐开线上
K点的曲率中心，线段为K点的曲率半径。
随着K点离基圆愈远，相应的曲率
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上午9时0分
半径愈大；而K点离基圆愈近，相应的 曲率半径愈小。
4）渐开线的形状取决于基圆的大小。如 图c所示，基圆半径愈小，渐开线愈弯曲；
基圆半径愈大，渐开线愈趋平直。当基
圆半径趋于无穷大时，渐开线便成为直
➢分度圆螺旋角β
法面参数为标准参数
斜齿轮的基本尺寸也是以其分度圆柱为基准圆来进行计算的。斜齿轮 分度圆柱上的螺旋线的切线与其轴线所夹锐角称为分度圆螺旋角（简称螺 旋角）。
螺旋角β是斜齿轮的重要的基本参数之一，由于轮齿倾斜了β角，使斜
齿轮传动时产生了轴向力，β越大，轴向力越大。
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上午9时0分
齿轮齿条传动机构设计说明书
专业资料齿轮齿条传动机构的设计和计算1. 齿轮1，齿轮2与齿轮3基本参数的确定由齿条的传动速度为500mm/s,可以得到齿轮3的速度为500m/s,即,/5003s mm V =又()160d 333n V π=，取,25,25.3202131mm B B mm m Z Z =====，由此可得()265d 31mm mZ d ===，由（1）与（2）联立解得min /r 147n 32==n ，取4i 12=则由4i 211212===n n z z 得80min,/58821==z r n 2. 齿轮1齿轮2与齿轮3几何尺寸确定齿顶高 ()()mm x h m h h h n an a a a 525.57.0125.3321=+⨯=+===* 齿根高 ()()mm x c h m h h n n an f f f 79.17.025.0125.3h 321=-+⨯=-+===** 齿高 mm h h h h f a 315.7h 321=+=== 分度圆直径mmmz d mm mz d 84.26512cos /8025.3cos /,46.6612cos /2025.3cos /d 0220131=⨯===⨯===ββ齿顶圆直径 mm h d d mm h d d a a a a a 34.2772,51.772d 2221131=+==+== 齿根圆直径 mm h d d mm h d d f f f f f 26.2622,88.622d 2221131=-==-== 基圆直径 mm d d mm d d b b b 8.249cos ,45.6220cos 46.66cos d 220131===⨯===αα 法向齿厚为mm m x s s n n n n n n 759.625.3364.07.022tan 22s 1321=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+===παπ端面齿厚为mm m x s s t t t t t t 94.632.3367.0cos 7.022tan 22s 2321=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎭⎫⎝⎛+===βπαπ齿距 mm m p p 205.1025.314.3p 321=⨯====π 3. 齿轮材料的选择及校核齿轮选用45号钢或41Cr4制造并经调质，表面硬度均应在56HRC 以上。
齿轮传动设计
从动轮2：vs背离节线，Ff指向节线，塑 变后在齿面节线处形成凸脊。 改善措施：1）↑齿面硬度； 2）采用η↑的润滑油。
二、齿轮传动的设计准则 失效形式→相应的设计准则 1、闭式齿轮传动 主要失效为：点蚀、轮齿折断、胶合 软齿面：主要是点蚀、其次是折断，按齿面接触疲劳强度设 计计算、校核齿根的弯曲疲劳强度。 硬齿面：主要是折断、其次是点蚀，按齿根的弯曲疲劳强度 设计计算、校核齿面的接触疲劳强度。 高速重载还要进行抗胶合计算 2、开式齿轮传动 主要失效为：齿面磨损、轮齿折断，按齿根弯曲疲劳强度设 计，但适当降低（20%）许用应力以考虑磨损 的影响。 3、短期过载传动 过载折断 齿面塑变 静强度计算
4.齿面胶合——严重的粘着磨损 现象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，形成沟痕。 原因：高速重载——v↑，Δt ↑，油η↓，油膜破坏，表 面金属直接接触，融焊→相对运 动→撕裂、沟痕。 低速重载——P↑、v ↓，不易形成油膜→冷胶合。
后果：引起强烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿 轮报废。
改善措施：
1）↓m→↓齿高h→↓齿面vs（必须满足σF）； 2）采用抗胶合性能好的齿轮材料对； 3）降低齿面压力，采用良好的润滑方式及润滑剂； 4）提高接触精度，采用角变位齿轮，↓啮合开始和
现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑。
原因：σH＞σHP 脉动循环应力 1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹；
2）节线处常为单齿啮合，接触应力大； 3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形 成，摩擦力大，易产生裂纹；
4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩 展。（油粘度越小，裂纹扩展越快）
FP
Flim YST
SFmin
YN
式中： бFlim——试验齿轮齿根的弯曲疲劳极限，查图11-12；
齿轮齿条式转向器设计
1齿轮齿条式转向器简介1.1齿轮齿条式转向系转向系是通过对左、右转向之间的合理匹配来保证汽车能沿着理想的轨迹运动的机构，它由转向操纵机构转向器和专项传动机构组成。
齿轮齿条机械转向器是将司机对转向盘的转动变为或齿条沿转向车轴轴向的移动，并按照一定的角传动比和力传动比进行传递的机构。
机械转向器与动力系统相结合，构成动力转向系统。
高级轿车和中兴载货汽车为了使转向轻便，多采用这种动力转向系统。
采用液力式动力转向时，由于液体的阻尼作用，吸收了路面上的冲击载荷，故可采用可逆程度大、正效率又高的转向器结构。
1.2转向系设计要求通常，对转向系的主要要求是:(1)保证汽车有较高的机动性，在有限的场地面积内，具有迅速和小半径转弯的能力，同时操作轻便;(2) 汽车转向时，全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转，不应有侧滑;(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;(4) 转向后，转向盘应自动回正，并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;(5) 发生车祸时，当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时，转向系统最好有保护机构防止伤及乘员；(6) 转向器和专项传动机构因摩擦产生间隙时，应能调整而消除之。
2转向系主要性能参数2.1转向器的效率功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η+表示，η+=(P1—P2)／Pl；反之称为逆效率，用符号η-表示，η-=(P3—P2)／P3。
式中，P2为转向器中的摩擦功率；P3为作用在转向摇臂轴上的功率。
为了保证转向时驾驶员转动转向盘轻便，要求正效率高。
为了保证汽车转向后转向轮和转向盘能自动返回到直线行驶位置，又需要有一定的逆效率。
为了减轻在不平路面上行驶时驾驶员的疲劳，车轮与路面之间的作用力传至转向盘上要尽可能小，防止打手又要求此逆效率尽可能低。
2.1.1转向器正效率η+影响转向器正效率的因素有：转向器的类型、结构特点、结构参数和制造质量等。
(1)转向器类型、结构特点与效率在前述四种转向器中，齿轮齿条式、循环球式转向器的正效率比较高，而蜗杆指销式特别是固定销和蜗杆滚轮式转向器的正效率要明显的低些。
齿轮齿条传动设计计算
程序设计： 邓 时俊 2002.06
10026 ② 30202
1.5
22
0
齿条节线至基准面距离
齿条长度
L2
第Ⅰ公差组精度等级
第Ⅱ公差组精度等级
第Ⅲ公差组精度等级
输入方式 1：
23.5 毫米 1000 毫米
8 7 7
齿轮齿厚上偏差代码
齿轮齿厚下偏差代码
齿条齿厚上偏差代码
齿条齿厚下偏差代码
最法向侧隙
说明：齿条节线 是与齿轮分度圆 相切的线
注：齿厚极限偏 差共14 种，越往 后间隙越大： C=+fpt，D=0， E=-2fpt，F=4fpt，
G，H，J， K，L，M，N， P，R=-40fpt， S=-50fpt （单 位：微米）
注：如果侧隙不 合适，可重新选 择齿厚极限偏差 种类。
dp20 dp2
齿 面 接 触 斑 点 按高度
按长度
X方向轴线平行度公差 f x
Y方向轴线平行度公差 f y 安装距极限偏差 ±fa 齿坯公差：
孔径尺寸公差
顶圆孔尺径寸形公状差公（差用作基
准）
（不用
作基准）
图样标注: 齿轮1
8
0.05 毫米 0.014 毫米 0.013 毫米 0.011 毫米
GB
IT7
1G8B00
IT6
1G8B00
IT11I，T8但不大 1800 于 0.15
-7
-7
齿轮2
8
-7
-7
打印终止 ***********************
0.011 毫米 45% 60% 0.011 毫米 0.0055 毫米 0.0195 毫米
毫米
-0.1 -0.2 -0.15 注：-0齿.2厚5 上 、下偏差两
双边齿轮齿条传动
双边齿轮齿条传动
双边齿轮齿条传动是一种机械传动方式，由两个齿轮和一根齿条构成。
其中，齿轮分为主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮通过电机等外部设备带动，从而驱动从动齿轮转动。
齿轮与齿条之间通过啮合打造出传动链路。
这种传动方式具有以下特点：
1.高传动效率：由于啮合面积大，传动效率高，能够实现较低的
能耗。
此外，齿轨槽角度大小能够对传动效率产生影响，因此
可以根据具体应用场景调整齿轨槽角度，进一步提升传动效率。
2.高精度：双边齿轮齿条传动方式具有高精度的特点，可以轻松
实现高精度传动，并能够保持传动精度稳定。
因此，在需要精
密定位的机械设备中，双边齿轮齿条传动方式是一种常见的选
择。
3.可靠性强：双边齿轮齿条传动方式的啮合面积较大，传动链条
稳定，故在运转过程中具有较高的可靠性，能够实现长时间稳
定运行。
此外，双边齿轮齿条传动还具有使用寿命长、密封性好、能保证恒定的传动比、能传递任意夹角两轴间的运动等优点。
这种传动方式广泛应用于各种机械设备中，如带式输送机的伸缩装置、机床的运转等。
滚齿机传动机构的设计与运动仿真设计说明书
本科毕业设计(论文)题目：滚齿机传动机构的设计与运动仿真院系：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：2016年3月摘要本设计研究的是滚齿机传动机构的设计，主要内容有滚齿机传动机构的传动原理与方法的拟订、传动系统的运动分析与计算和总体结构设计。
在设计过程中主要采用机械传动方式，基本上包含了各种比较典型和常用的机械传动，如：带传动、圆柱齿轮传动、斜齿轮传动等。
总体结构设计上采用了分离式传动，能够比较直观地反映出齿轮滚齿加工的特点。
本次设计是关于滚齿机传动机构的设计与运动仿真，设计出的滚齿机传动机构实现了齿轮加工所需的滚齿、圆周进给、径向进给等运动。
通过对传统的滚齿机传动机构进行改进和优化，使得此种类型的滚齿机传动机构的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。
关键词：滚齿机; 传动机构; 滚齿加工；参考价值目录1 概述 (1)1.1本设计的目的和意义 (1)1.2本设计的研究内容 (2)2 传动装置的总体设计 (2)2.1滚齿机传动机构的总体结构图 (3)2.2传动系统的确定 (4)2.3选择电动机类型 (6)2.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7)2.5计算主要传动装置的运动和动力参数 (8)2.5.1各轴转速 (8)2.5.2各轴输入功率 (9)2.5.3各轴输入转矩 (7)3主要传动零件的设计参数 (7)3.1V带设计 (8)3.1.1V带型号和带轮直径 (8)3.1.2计算带长 (8)3.1.3求中心距 (8)3.1.4求带根数 (8)3.1.5求轴上载荷 (9)3.2圆柱齿轮的设计 (9)3.2.1齿轮设计输入参数 (9)3.2.2齿轮传动结构形式和布置形式 (9)3.2.3材料及热处理 (9)3.2.4齿轮基本参数(mm) (10)3.2.5接触强度、弯曲强度校核结果和参数 (11)3.3键的选择 (11)4各关键零部件的设计与校核 (13)4.1概述 (13)4.2轴的结构设计校核 (13)4.2.1轴Ⅰ的设计与校核 (13)4.2.2轴Ⅱ的设计与校核 (17)4.2.3轴Ⅲ的设计与校核 (17)4.3轴承强度的校核 (17)致谢 .......................................... 错误！未定义书签。
机械设计基础 齿轮传动
径节的单位为1／英寸，分度圆直径的单位为英寸。 模数与径节的换算关系为：
m= 25.4 P
显然径节与模数正好相反，径节越大，周节越小，即模数小，英制齿轮常 用径节有以下几种： 2、2.5、3、4、6、8、10、12、16、20。
6．4．1
保持恒定的瞬时传动比
下图为一对啮合的齿轮。rb1、rb2为两齿轮的基圆半径，N1N2为两基圆的内公切 线，设在某一瞬时，两齿廓在K点接触，过K点作两齿廓的公法线nn，根据渐开线性 质2，过K和K’点作两圆的法线，必与N1N2重合。当经过Δt时间后，主动齿轮O1转过 角ψ1，从动齿轮转过角ψ2，两齿轮齿廓在K’点接触。渐开线齿廓的啮合点始终是 沿着两个基圆内公切线N1N2移动。所以N1N2就是啮合点K的移动轨迹，叫做啮合线。 根据渐开线性质1可知，弧长
（2）应用特点 在机械传动中，齿轮传动应用最广泛。在工程机械、矿山机械、冶金机械以及各 类机床中都应用着齿轮传动。齿轮传动所传递的功率从几w至几万kW；它的直径从不 到1mm的仪表齿轮，到10 m以上的重型齿轮；它的圆周速度从很低到100m／s以上。 大部分齿轮是用来传递旋转运动的，但也可以把旋转运动变为直线往复运动，如齿 轮齿条传动。 与其他传动相比齿轮传动有如下特点： ①瞬时传动比恒定，平稳性较高，传递运动准确可靠； ②适用范围广；可实现平行轴、相交轴、交错轴之间的传动；传递的功率和速度 范围较大； ③结构紧凑、工作可靠，可实现较大的传动比； ④传动效率高、使用寿命长； ⑤齿轮的制造、安装要求较高； ⑥不适宜远距离两轴之间的传动。 (3）对齿轮传动的基本要求 采用齿轮传动时，因啮合传动是个比较复杂的运动过程，对其要求是： ①传动要平稳 要求齿轮在传动过程中，任何瞬时的传动比保持恒定不变。以保 持传动的平稳性，避免或减少传动中的噪声、冲击和振动。 ②承载能力强 要求齿轮的尺寸小，重量轻，而承受载荷的能力大。即要求强度 高，耐磨性好，寿命长。
一种齿轮齿条自锁机构的设计
设计・计算 文章编号:100320794(2002)1120005202一种齿轮齿条自锁机构的设计3王成军(安徽理工大学,安徽淮南232001)摘要:介绍了一种齿轮齿条自锁机构的工作原理和设计方法。
对其主要功能、结构、特点和应用进行了分析。
关键词:齿轮齿条;自锁机构;设计中图号:TH112文献标识码:A1 引言齿轮齿条机构是一种常见的机械传动机构,绝大多数用于水平方向运动,由于不具有自锁功能,极少用于垂直方向运动的场合,更不用说垂直方向重负载的场合了。
为拓宽齿轮齿条机构的应用范围,作者为齿轮齿条机构设计了一种特殊的自锁装置,该装置不仅可以使齿轮齿条机构应用于垂直方向运动场合,还能满足一定程度重负载的要求,而且在上下2个方向均可以实现自锁。
本文以一种手摇式齿轮齿条机构的自锁装置设计为例。
2 齿轮齿条自锁机构的工作原理如图1所示是一种手动式齿轮齿条自锁机构的运动简图。
下面以手动式齿轮齿条自锁机构为例说明其工作原理。
机构工作时,若用手摇动手柄1,沿着棘爪2的滑槽作顺时针方向转动,人字形拨叉的左拨叉便给棘爪3施加一个力F,棘爪在这个力的作用下绕固定在摩擦盘5上的销轴6作顺时针方向转动,当人字形拨叉转过一定角度时,手柄便撑开棘爪2,使之与棘轮4脱开,此时在左拨叉的作用下,棘爪3也与棘轮同时脱开,与此同时两棘爪外侧也与摩擦盘的内侧挤在一起,弹簧7也被撑开,产生拉力。
此时,若再继续转动手柄便可以利用棘爪外侧与摩擦盘内侧之间产生的摩擦力带动齿轮8转动,再带动与之相啮合的齿轮9转动,进而驱动齿条10作垂直向下方向的运动。
反之,手柄作逆时针方向转动时,便同样可以驱动齿条作垂直向上方向的运动。
而当松开手柄时,左右棘爪便在弹簧的拉力作用下将棘轮卡死(抱住)。
此时,即使在重负载的作用下,齿条亦静止不动,实现自锁。
对于水平方向安装的齿轮齿条机构,也同样能够实现自锁。
3 设计及应用3安徽理工大学青年科学基金资助项目(2001096)根据实际需要,动力源也可以采用机械传动式(如电动式等)。
第四章 齿轮机构
pk
sk ek
rk
ra
rf
齿厚s K 齿顶圆da ( ra ) 齿槽宽e K 齿根圆d f ( rf ) 齿距( 周节) pK 基 圆 d b ( rb ) pK sK e K
rb
任意圆dK (rK )
外齿轮
• • • • • • • 分度圆 齿顶高 齿根高 齿全高 齿槽宽 齿 厚 齿 宽
§4-4 齿轮各部分名称及标准直齿轮的几 何尺寸计算 一.各部分名称及符号:
齿距：在任意直径d k的圆周上， 齿槽宽：在任意直径d的圆周上， 齿厚：在任意直径dkk的圆周上， 轮齿：齿轮圆周上每个用于啮合的凸起部分 齿顶圆：轮齿顶部所确定的圆，daf、ra 齿根圆：齿槽底部所确定的圆，d 、rf 齿槽：相邻两轮齿之间的空间部分 齿槽两侧齿廓间的弧长，ekk 轮齿两侧齿廓间的弧长，s 相邻两齿同侧齿廓间的弧长，pk=sk+ek
§4-6渐开线齿轮加工原理
• 加工方法： 铸造法、热轧法、冲压法、模锻法、粉末冶金法、 切削法、电加工法等； • 按照齿轮轮廓形成原理不同，切削法分为： 仿形法（成型法） 用与齿形相同的刀具切削去 切削法 范成法
齿槽部分
利用一对齿轮相啮合时，其 共轭齿廓互为包络线的原理
1.成形法
1)成形铣刀铣制
b
r
ha hf h
e s
b
二.直齿圆柱齿轮的基本参数
1.齿数：一个齿轮的轮齿总数。用z表示 2.模数： 分度圆周长：
p
d=p z
d
p
z
是一个无理数，不利于齿轮几何 尺寸的计算和测量，人为规定： = p m（模数）
有关模数的说明:
• 模数m是齿轮几何尺寸计算的一个基本 参数，同时也是衡量齿轮承载能力的一 个重要标志。 • 当齿数z一定时，m越大，齿距p越大， 轮齿也越厚，相应的抗弯能力也越高。 • 为了便于设计和制造，m已经标准化。