齿轮啮合条件和连续传动条件.
齿轮啮合条件和连续传动条件

齿轮正确啮合的条件
、 分别是齿轮1和齿轮2的法向齿 距、,亦即
(1) 由渐开线性质可知,法向齿距大小与基圆 齿距相等,故上式可写成:
(2)
齿轮正确啮合的条件
式(1)就是一对相啮合齿轮的轮齿分布要 满足的几何条件,称为正确啮合条件。只 有满足这一条件,才有可能使相邻两对齿 轮同时正确啮合。
又因为:
齿轮正确啮合的条件
所以
式中 ,
和分别为两轮的模数和压
力角。由于齿轮的模数和压力角都已经标
准化,故要使上式成立,应使
齿轮正确啮合的条件
即一对齿轮正确 啮合的条件是两 轮的模数和压力 角分别相等。
齿轮正确啮合的条件
若两个齿轮的法向齿距不相等, 会发生什么情况?
齿轮正确啮合的条件
当
时,在图(a)一对轮齿刚啮
课后作业
1、齿轮传动正确啮合的条件是什 么?
2、渐开线齿轮连续传动的条件是 什么?
谢 谢!
徐波
编著
当 啮合弧大于齿距p 时,当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时,后一 对齿已经在啮合线上K点 啮合,故能保证连续正确 传动;
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧等于齿距p 时,当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时,后一 对齿正要进入啮合线上K 点啮合,故传动处于连续 和不连续的临界状态;
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧小于齿距p 时,当前一对齿分离后 ,后一对齿还没有进入 啮合,故不能保证连续 传动。
渐开线齿轮连续传动条件
由此可见,考虑到齿轮加工制造、安 装误差等的存在,为了保证渐开线齿轮连 续传动,则:
啮合弧CD必须大于或等于齿距 p
啮合弧与齿距之比称为重合度,用ε表 示。齿轮连续传动的条件就是
机械设计 齿轮传动

5、齿面塑性流动 该失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合。 齿面较软时,重载下,Ff↑——材料塑性流动(流动方向沿Ff) 主动轮1:摩擦力分别朝向齿顶和齿根 形成凹沟。
17
从动轮2:摩擦力由齿顶和齿根朝向中部 形成凸脊。
改善措施:1)↑材料及齿面硬度 2)采用η↑的润滑油 3)适当磨合(跑合)
需对Fn修正
实际载荷(计算载荷)Fca>Fn
计算载荷: Fca K Fn
K——载荷系数
K
KA
Kv
K
K
齿向载荷分配系数
使用系数
动载系数
齿间载荷分配系数
按照强度计算类别,载荷系数可分为齿根弯曲疲劳强度计算用载荷系数KF
31 和齿面接触疲劳强度计算用载荷系数KH.
1、使用系数KA 考虑原动机、工作机、联轴器等外部因素引起的动载荷而
(对称、非对称、悬臂) 3)合理选择齿宽; 4)↑制造安装精度;
5)采用鼓形齿; 6)齿轮位于远离转矩输入端。
38
0.01-0.025mm
§5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
(一)、齿根弯曲疲劳强度计算(目的:防止齿折断)
进行齿根弯曲强度计算时,将轮齿视为悬臂梁,齿 根危险剖面处,弯矩最大时的齿根弯曲应力也最大。
练习: n1
Fr1
Ft1
Ft2
Fr2
n2
Ft1⊙○FF×rr1F2 t2n1 n2
30
二、计算载荷
根据齿轮传动的额定功率和转速,可得齿轮传递的名义扭矩和轮齿上的名 义法向力。实际传动中,会受各种因素的影响,使名义法向载荷增大。
外部影响:原动机、工作机影响 实际情况:
内部影响:制造、安装误差;受载变形(齿轮、轴等)
齿轮传动的特点和类型

第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点,分别以01、02为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha )、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m: ;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。
当m、a不变时,z越大,db越大, 渐开线越平直,若当z—x时,db—%,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。
齿轮传动

齿轮传动第一节、齿轮传动的类型及应用一、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、齿轮传动的类型:(一)两轴平行:按轮齿方向分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动按啮合情况分为人字齿圆柱齿轮传动、外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动(二)两轴不平行时:相交轴齿轮传动齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。
(1) 根据轴的相对位置,可分为两大类:即平面齿轮传动(两轴平行)与空间齿轮传动(两轴不平行时)(2)按工作时圆周速度的不同,分低速、中速、高速三种。
(3)按工作条件不同,分为闭式齿轮传动(封闭在箱体内,并能保证良好润滑的齿轮传动)、半开式齿轮传动(齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭)和开式齿轮传动(齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑)三种。
(4)按齿宽方向齿与轴的歪斜形式,分直齿、斜齿和曲齿三种。
(5)按齿轮的齿廓曲线不同,分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种。
(6)按齿轮的啮合方式,分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。
三、齿轮传动的应用:1、传动比:122112z z n n i == 式中n1、n2表示主从动轮的转速,z1、z2表示主从动轮的齿数2、应用特点:优点:缺点:第二节、渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求:一是传动要平稳,二是承载能力要强二、渐开线的形成、性质:1、渐开线的形成:2、渐开线的性质:三、渐开线齿廓啮合基本定律:四、渐开线齿廓的啮合特点:1、传动比恒定2、3、4、第三节、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算【复习】1、齿轮传动的分类及特点2、渐开线齿轮的性质【新授】一、齿轮各部分的名称:1、齿槽:2、齿顶圆:3、齿根圆:4、齿厚:5、齿槽宽:6、分度圆:7、齿距:8、齿高:9、齿顶高:10、齿根高:11、齿宽:二、主要参数:1、齿形角就单个齿轮而言,在端平面上,过断面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角为该点的齿形角。
分度圆压力角——齿形角——2、齿数Z——一个齿轮的牙齿数目即齿数。
齿轮机构的齿廓啮合基本规律特点和类型

第八节 直齿圆锥齿轮传动
圆锥齿轮传动用来传递相交 两轴的运动和动力。
分直齿圆锥齿轮和曲 齿圆锥齿轮
返回
一、传动比和几何尺寸计算
1)分度圆:d1=mz1, d2=mz2 2)齿顶高:ha=m, 齿根高:hf=1.2m
3)传动比:i12= d2/d1 = z2/z1
=ctg δ1=tg δ2
1 2 2 d1 d 2 2 注意:分度圆锥角:δ1=arcctg i12, δ2= 900-δ1 齿顶角:θa1= θa2=arctg ha/R, 齿根角: θf1= θf2=arctg hf/R 锥距: R
图5-20 背锥及当量齿数
平行轴
垂直轴
交错轴
返回
一、齿轮机构的特点和类型
(一)平行轴线齿轮传动
返回
(二)空间齿轮传动
5
返回
齿轮传动的基本要求
传动准确和平稳(任意瞬时传动比恒定)------由齿
轮轮廓和制造精度决定。
传动比
1 i12 2
承载能力强(足够强度、刚度、耐磨)--------由齿
轮尺寸、材料和工艺决定。
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三、正确啮合条件
mn1= mn2 =m αn1= αn2=200 β1= -β2外啮合 (mt1= mt2 ) (αt1= αt2) ( β1=β2内啮合 )
返回
四、当量齿数
图5-18 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
zmt 2 d z zv 2 3 pn pn cos pt cos cos3
5、分度圆---圆周上的 P/ π =m(模数)为标准值 GB1357-87,压力角α亦为标准值的圆。 d=m Z,α=200,标准齿轮 P=s+e,s=e= π m/2
渐开线齿轮的正确啮合与连续传动

或B1B2/pb ≥1 重合度 ε = B1B2 ≥ 1
pb
ε
=
B1B2 pb
=
1
2π
[z1 (tan α a1
−
tanα′) +
z2 (tanαa2
−
tan α ′)]
cosαa
=
rb ra
=
r cosα
r + ha
=
z cosα
z + 2ha∗
渐开线齿轮连续传动的条件
ε
=
B1B2 pb
渐开线齿轮的啮合传动
一对渐开线齿轮的正确啮合条件 渐开线齿轮连续传动的条件 齿轮传动的无侧隙条件及标准中心距
一对渐开线齿轮的 正确啮合条件:
pb1=pb2 ∵pb=πmcosα
∴πm1cosα1 =πm2cosα2
m1 =m2=m α1=α2=α
i12=ω1/ω2=d2′/d1′=db2/db1=d2/d1=z2/z1
要保证齿轮的无侧隙啮合, 就要求分度圆与节圆重合。 这样的安装称为标准安装
e1=s2= e2=s1=πm/2 啮合角α′=齿轮压力角α
标准中心距
=
1
2π
[z1 (tan α a1
−
tanα′) +
z2 (tanαa2
−
tan α ′)]
αa
=
arccos⎜⎜⎝⎛
rb ra
⎟⎟⎠⎞
α
′
=
arccos⎜⎛ ⎝
rb r′
⎟⎞ ⎠
cosαa
=
rb ra
=
r cosα
r + ha
=
齿轮基本知识40问题及答案

齿轮基本知识40问题及答案(转)1.什么是齿廓啮合基本定律,什么是定传动比的齿廓啮合基本定律?齿廓啮合基本定律的作用是什么?答:一对齿轮啮合传动,齿廓在任意一点接触,传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比,这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点,则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用;用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆?节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮?答:齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点,一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊?答:满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的?有什么性质?答:发生线在基圆上纯滚动,发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质:(1)发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
(2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。
(3)渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小,反之则大,渐开线愈平直。
(4)同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
(5)渐开线的形状取决于基圆的大小,在展角相同时基圆愈小,渐开线曲率愈大,基圆愈大,曲率愈小,基圆无穷大,渐开线变成直线。
(6)基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答: rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么?答;(1)由渐开线性质中,渐开线任一点的法线必切于基圆(2)两圆的同侧内公切线只有一条,并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆,因此节点只有一个,即i12 =ω1 / ω2 = O2P / O1P =r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7.什么是啮合线?答:两轮齿廓接触点的轨迹。
8.渐开线齿廓啮合有哪些特点,为什么?答:(1)传动比恒定,因为 i12 =ω1 /ω2=r2′/r1′ ,因为两基圆的同侧内公切线只有一条,并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线,因此与连心线交点只有一个。
齿轮基本知识问题及答案

齿轮基本知识问题及答案基本概念题和答案1.什么是齿廓啮合基本定律,什么是定传动比的齿廓啮合基本定律?齿廓啮合基本定律的作用是什么?答:一对齿轮啮合传动,齿廓在任意一点接触,传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比,这一规律称为齿廓啮合基本定律。
若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点,则为定传动比齿廓啮合基本定律。
作用;用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。
2.什么是节点、节线、节圆?节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮?答:齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点,一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。
具有节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。
3.什么是共轭齿廊?答:满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。
4.渐开线是如何形成的?有什么性质?答:发生线在基圆上纯滚动,发生线上任一点的轨迹称为渐开线。
性质:(1)发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。
(2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。
(3)渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小,反之则大,渐开线愈平直。
(4)同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。
(5)渐开线的形状取决于基圆的大小,在展角相同时基圆愈小,渐开线曲率愈大,基圆愈大,曲率愈小,基圆无穷大,渐开线变成直线。
(6)基圆内无渐开线。
5.请写出渐开线极坐标方程。
答:rk = rb / cos αkθk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么?答;(1)由渐开线性质中,渐开线任一点的法线必切于基圆(2)两圆的同侧内公切线只有一条,并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆,因此节点只有一个,即i12 =ω1 / ω2 =O2P / O1P =r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7.什么是啮合线?答:两轮齿廓接触点的轨迹。
8.渐开线齿廓啮合有哪些特点,为什么?答:(1)传动比恒定,因为i12 =ω1 /ω2=r2′/r1′ ,因为两基圆的同侧内公切线只有一条,并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线,因此与连心线交点只有一个。
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渐开线齿轮连续传动条件
重合度的意义:
1.重合度越大,同时参与啮合的轮齿对数越 多。ε=1.35:表示35%的时间内有两对齿参与啮 合,65%的时间内有一对齿参与啮合。ε=2.4:表 示40%的时间内有三对齿参与啮合,60%的时间 内有两对齿参与啮合。
2.重合度不仅是齿轮传动的连续性条件,而 且是衡量齿轮承载能力和传动平稳性的重要指标。 重合度传动平稳性承载能力。
在实际应用中,ε值应大于或等于一定 的许用值[ε],即
上式中许用重合度[ε]的值是随齿轮 机构的制造精度和使用情况而定。
渐开线齿轮连续传动条件
重合度的大小反映了参加啮合的轮齿对 数的多少。
若ε=1,表示齿轮传动的过程中始终 只有一对轮齿啮合;
若ε=2,表示齿轮传动的过程中始终 有两对轮齿啮合;
若ε不是整数,则: ●两端为单齿啮合区 ●中部为双齿啮合区
齿轮正确啮合的条件
所以
式中 ,
和分别为两轮的模数和压
力角。由于齿轮的模数和压力角都已经标
准化,故要使上式成立,应使
齿轮正确啮合的条件
即一对齿轮正确 啮合的条件是两 轮的模数和压力 角分别相等。
齿轮正确啮合的条件
若两个齿轮的法向齿距不相等, 会发生什么情况?
齿轮正确啮合的条件
当
时,在图(a)一对轮齿刚啮
当 啮合弧小于齿距p 时,当前一对齿分离后 ,后一对齿还没有进入 啮合,故不能保证连续 传动。
渐开线齿轮连续传动条件
由此可见,考虑到齿轮加工制造、安 装误差等的存在,为了保证渐开线齿轮连 续传动,则:
啮合弧CD必须大于或等于齿距 p
啮合弧与齿距之比称为重合度,用ε表 示。齿轮连续传动的条件就是
渐开线齿轮连续传动条件
齿轮传动
课题:齿轮传动的正确啮合条件
主要内容: 1、齿轮传动的正确啮合条件。 2、渐开线齿轮连续传动的条件。
齿轮传动的正确啮合条件
一对渐开线齿廓能够实 现定传动比传动,并不表明 任意两个渐开线齿轮都能正 确地啮合传动。一对渐开线 齿轮要能正确地啮合传动, 必须满足一定的条件,即正 确啮合条件。
在啮合过程中, 一对渐 开线齿轮的工作一侧齿廓的 啮合点必须同时都在啮合线 N1N2上,若有两对轮齿同 时参加啮合,则两对齿工作 一侧齿廓的啮合点必须同时 都在啮合线上,如右图所示, 即:
课后作业
1、齿轮传动正确啮合的条件是什 么?
2、渐开线齿轮连续传动的条件是 什么?
谢 谢!
徐波
编著
齿轮正确啮合的条件
、 分别是齿轮1和齿轮2的法向齿 距、,亦即
(1) 由渐开线性质可知,法向齿距大小与基圆 齿距相等,故上式可写成:
(2)
齿轮正确啮合的条件
式(1)就是一对相啮合齿轮的轮齿分布要 满足的几何条件,称为正确啮合条件。只 有满足这一条件,才有可能使相邻两对齿 轮同时正确啮合。
又因为:
当 啮合弧大于齿距p 时,当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时,后一 对齿已经在啮合线上K点 啮合,故能保证连续正确 传动;
渐开线齿轮连续传动条件
当 啮合弧等于齿距p 时,当前一对齿正要在终 止啮合点E处分离时,后一 对齿正要进入啮合线上K 点啮合,故传动处于连续 和不连续的临界状态;
渐开线齿轮连续传动条件
合上,只能转动一个小角度,后面的轮
齿便会在点H发生干涉,如图(b)所示
齿轮正确啮合的条件
当
时,如图(c)(d)所
示,也会发生同样情况
结论:
齿轮正确啮合的条件是: 两轮的模数和压力角分别相等
即:
渐开线齿轮连续传动条件
为了保证传动的连续性, 齿轮传动的任何瞬时,都要 有一个或一个以上的齿相啮 合。由啮合线特点可知,若 相邻两啮合点间的距离大于 实际啮合线段的长度,则两 点不会同时啮合。
结论:
渐开线齿轮连续传动条件: 齿轮传动的重合度大于等于1ຫໍສະໝຸດ 课堂小结本节课的主要内容:
1、齿轮传动正确啮合的条件: 两齿轮的模数和压力角分别相等。
2、渐开线齿轮连续传动的条件是: 重合度必须大于等于1。
课堂作业:
1、齿轮传动正确啮合的条件:两齿轮的 _____和______分别相等。
2、渐开线齿轮连续传动的条件是:______ 必须______1。
一对齿从开始啮合到终 止啮合,分度圆上某一点所 经过的弧线距离称为啮合弧, 图中圆弧CD就是啮合弧。
渐开线齿轮连续传动条件
实际啮合线段和理论啮合线 段 AE 和 N1N2。
为了保证传动的连续性,齿 轮传动的任何瞬时,都要有一个 或一个以上的齿相啮合。
渐开线齿轮连续传动条件
啮合弧指一对齿从开 始啮合到终止啮合,分度 圆上某一点经过的弧线距 离。 啮合弧CD与齿距p的大小