机械原理第十章 齿轮机构及其设计

1、第十章 齿轮机构及其设计 Gears and its Design,10.1 齿轮机构的特点及分类 10.1.1 概述 1.什么是齿轮？ 2.特点：适应范围广（v、p、r)；效率高（0.99)；速比稳定、传动精度高；工作可靠；可实现任意轴间的传动。
制造和安装精度要求高，成本较高；不适于远距离传动。
,10.1.2 分类 1.按传动比是否恒定，可分为两类： 1）定 i：圆形齿轮 2）变 i：非圆形齿轮。

2、圆形齿轮,分类,平面齿轮传动 （两轴平行）,空间齿轮传动 （两轴不平行）,两轴相交 圆锥齿轮传动,蜗杆传动,交错轴斜齿轮传动,圆柱齿轮传动,直齿,斜齿,曲齿,直齿,斜齿,外啮合,内啮合,两轴交错,人字齿轮,齿轮齿条,2.按轴间位置和齿轮结构分类,3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 4.按工作条件分： 1）开式：2）闭式：,5.按运动速度分： 低速：1m/s 中速：125 高速：25m/s 超高：100m/s,10.1.3 对齿轮传动的基本要求 1.传动准确平稳,10.2 齿轮的齿廓曲线 10.2.1 齿廓啮合基本定律 1.对啮合齿廓的基本要求,常数f(1)有规律,2.易制造、安装、互换性好 3.强度高、工作可靠。
,两齿廓保证连续相切传动，即不干涉又不脱开的基本条件为：,-齿廓啮合的基本方程式,2. 齿廓啮合基本定律,过任一接触点的齿廓公法线都与连心线交于一定点。
节点、节线、节圆 在p点相对速度为零。
两节圆在作无滑动的纯滚动。
,互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线o1o2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。
,10.2.2。

3、圆形齿轮,分类,平面齿轮传动 （两轴平行）,空间齿轮传动 （两轴不平行）,两轴相交 圆锥齿轮传动,蜗杆传动,交错轴斜齿轮传动,圆柱齿轮传动,直齿,斜齿,曲齿,直齿,斜齿,外啮合,内啮合,两轴交错,人字齿轮,齿轮齿条,2.按轴间位置和齿轮结构分类,3.按齿廓曲线分：渐开线、摆线、圆弧 4.按工作条件分： 1）开式：2）闭式：,5.按运动速度分： 低速：1m/s 中速：125 高速：25m/s 超高：100m/s,10.1.3 对齿轮传动的基本要求 1.传动准确平稳,10.2 齿轮的齿廓曲线 10.2.1 齿廓啮合基本定律 1.对啮合齿廓的基本要求,常数f(1)有规律,2.易制造、安装、互换性好 3.强度高、工作可靠。
,两齿廓保证连续相切传动，即不干涉又不脱开的基本条件为：,-齿廓啮合的基本方程式,2. 齿廓啮合基本定律,过任一接触点的齿廓公法线都与连心线交于一定点。
节点、节线、节圆 在p点相对速度为零。
两节圆在作无滑动的纯滚动。
,互相啮合的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线o1o2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。
,10.2.2。

4、现定传动比的圆形齿轮机构。
,齿轮机构分类,用于平行轴间传动的齿轮机构,螺旋齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,用于相交轴间传动的齿轮机构,用于交错轴间传动的齿轮机构,用于平行轴之间传递的齿轮机构 （1）直齿圆柱齿轮机构,a. 轮齿分布在圆柱上，且与其轴线平行； b. 外啮合齿轮转向相反，内啮合齿轮转向相同。
,（2）斜齿圆柱齿轮机构,特点：轮齿与其轴线倾斜；传动平稳，适合于高速传动，但有轴向力；有外啮合、内啮合和齿轮齿条传动类型。
,外啮合齿轮传动,（3）人字齿圆柱齿轮机构,特点：由两排旋向相反的斜齿轮对称组成，其轴向力被相互抵消。
适合高速和重载传动，但制造成本较高。
,（4）非圆齿轮机构,特点：轮齿分布在非圆柱体上，可实现一对齿轮的变传动比。
需要专用机床加工，加工成本较高，需成对设计，设计难度较大。
,2. 相交轴之间传递运动 圆锥齿轮机构,直齿圆锥齿轮机构,特点：轮齿沿圆锥母线排列于截锥表面，是相交轴齿轮传动的基本形式。
,特点：两螺旋角数值不等的斜齿轮啮合时，可组成两轴线任意交错传动，两轮齿为点接触，且滑动速度较大，主要用于传递运动或轻载传动。
,3. 交错轴之间传递运动 （1）交错轴斜齿。

5、P.292,10 -1 齿轮机构的分类,定传动比机构 -圆形齿轮机构,变传动比机构 -非圆齿轮机构,根据一对齿轮在啮合过程中传动比是否为 常数：,齿轮机构,对于圆形齿轮，根据一对齿轮在传动时的相对运动是平面运动还是空间运动：,圆形齿轮分类：,平面齿轮机构,空间齿轮机构,直齿圆柱齿轮 （直齿轮）,斜齿圆柱齿轮,人字齿轮,内啮合,外啮合,齿轮齿条,锥齿轮传动,交错轴齿轮传动,蜗杆传动,直齿,斜齿,曲齿,斜齿,。

6、基本参数和几何尺寸的计算，正确啮合条件与重合度。
,理解根切现象及最少齿数、齿轮的变位修正和变位齿轮传动的基本概念。
,理解平行轴斜齿圆柱齿轮的啮合特点、传动的啮合特性及当量齿轮与当量齿数的概念；掌握标准斜齿圆柱齿柱传动几何尺寸的计算。
,10-1 齿轮机构的特点及类型,齿轮机构是通过一对对齿面的依次啮合来传递两轴之间的运动和动力的，根据一对齿轮实现传动比的情况，它可以分为定传动比和变传动比齿轮机构。
本章仅讨论实现定传动比的圆形齿轮机构。
,特点： 优点:结构紧凑，工作可靠，效率高，寿命长，能保证恒定或准确的的传动比，传递功率大，适用的速度范围大，可用来传递任意两轴间的运动和动力；,缺点；制造安装费用较高，低精度齿轮传动的振动噪声较大。
,齿轮机构分类,用于平行轴间传动的齿轮机构,螺旋齿轮传动,蜗轮蜗杆传动,用于相交轴间传动的齿轮机构,用于交错轴间传动的齿轮机构,用于平行轴之间传递的齿轮机构 （1）直齿圆柱齿轮机构,a. 轮齿分布在圆柱上，且与其轴线平行； b. 外啮合齿轮转向相反，内啮合齿轮转向相同。
,（2）斜齿圆柱齿轮机构,特点：轮齿与其轴线倾斜；传动平稳，适合于高。

7、 再过 B2点作 ，旦取 ，便得 B2 点。
09O12、按上述同样的步骤求出齿廓 C2 上与直线齿廓 C1 的 A1、D、点相共轭的 A2、D 2、诸点，如图题 10-1 所示。
81021 rP弧 长128221 rBPB弧 长34101 rD弧 长 7.288222 rP弧 长501231 rE弧 长7.34880223 rP弧 长 5.141 rAP弧 长 6.180180224 rA弧 长由此可在节圆 j2 上得 D2、E 2、A 2点，分别过 D2 、E 2、A 2点，作、 、 92O 20923EO得 D2、E 2、A 2 点。
024A3、用光滑曲线连结 A2、P 、B 2、D 2、E 2等点，得出齿廓 C2 。
O2A1PB1DE211 2 D1 E1E22 222 20c1 jj70010 1 2 3 4题 0-题 10-2 设有一渐开线标。