机械原理齿轮传动课件ppt.ppt
病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第五章第五章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学20122012年年4 4月月机机机机 械械械械 原原原原 理理理理 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程典型的齿轮传动典型的齿轮传动5-1 5-1 齿轮机构的类型与功能齿轮机构的类型与功能 齿齿轮轮机机构构是是现现代代机机械械中中应应用用最最广广泛泛的的一一种种传传动动机机构构，与与其其它它传传动动机机构构相相比比，齿齿轮轮机机构构的的优优点点是是：结结构构紧紧凑凑，工工作作可可靠靠，效效率率高高，寿寿命命长长，能能保保证证恒恒定定的的传传动动比比，而而且且其其传传递递的的功功率率与与适适用用的的速速度度范范围围大大。但但是是其其制制造造安安装装费费用用较较高高，低低精精度齿轮传动的振动噪声较大。度齿轮传动的振动噪声较大。齿轮机构是通过一对齿面的依次啮合来传递两轴之间的运动齿轮机构是通过一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。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。本章仅讨论实现定传动比的圆形齿轮机构。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、齿轮机构的类型与功能齿轮机构的类型与功能平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动相交轴齿轮传动相交轴齿轮传动圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动渐开线齿轮传动渐开线齿轮传动变齿厚渐开线齿轮传动变齿厚渐开线齿轮传动偏心渐开线齿轮传动偏心渐开线齿轮传动渐开线渐开线非渐开线齿轮传动非渐开线齿轮传动圆弧圆柱齿轮传动圆弧圆柱齿轮传动摆线齿轮传动摆线齿轮传动摆线针轮空轴传动摆线针轮空轴传动非圆齿轮传动非圆齿轮传动直齿锥齿轮传动直齿锥齿轮传动斜齿锥齿轮传动斜齿锥齿轮传动曲齿锥齿轮传动曲齿锥齿轮传动弧齿锥齿轮传动弧齿锥齿轮传动摆线齿锥齿轮传动摆线齿锥齿轮传动准渐开线齿锥齿轮传动准渐开线齿锥齿轮传动病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程交错轴交错轴齿轮传动齿轮传动准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动蜗杆传动弧齿准双曲面齿轮传动弧齿准双曲面齿轮传动摆线齿准双曲面齿轮传动摆线齿准双曲面齿轮传动圆柱蜗圆柱蜗杆传动杆传动阿基米德（轴向直廓）圆柱蜗杆传动阿基米德（轴向直廓）圆柱蜗杆传动（ZA蜗杆）蜗杆）渐开线圆柱蜗杆传动（渐开线圆柱蜗杆传动（ZI蜗杆）蜗杆）法向直廓圆柱蜗杆传动（法向直廓圆柱蜗杆传动（ZN蜗杆）蜗杆）圆弧圆柱蜗杆传动（圆弧圆柱蜗杆传动（ZC蜗杆）蜗杆）圆环面包络圆柱蜗杆传动圆环面包络圆柱蜗杆传动锥面包络圆柱蜗杆传动（锥面包络圆柱蜗杆传动（ZK蜗杆）蜗杆）环面蜗环面蜗杆传动杆传动锥面蜗锥面蜗杆传动杆传动平面齿包络环面蜗杆传动（平面齿包络环面蜗杆传动（TP蜗杆）蜗杆）直廓环面蜗杆传动（直廓环面蜗杆传动（TA蜗杆）蜗杆）锥面包络环面蜗杆传动（锥面包络环面蜗杆传动（TK蜗杆）蜗杆）渐开面包络环面蜗杆传动（渐开面包络环面蜗杆传动（TI蜗杆）蜗杆）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿轮机构有以下常见类型：齿轮机构有以下常见类型：1、平行轴之间传递运动、平行轴之间传递运动（1）直齿圆柱齿轮机构）直齿圆柱齿轮机构轮轮齿齿分分布布在在圆圆柱柱体体外外部部且且与与其其轴轴线线平平行行,啮啮合合的的两两外外齿齿轮轮转转向向相相反反。应应用用广泛。广泛。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）斜齿圆柱齿轮机构）斜齿圆柱齿轮机构轮齿与其轴线倾轮齿与其轴线倾斜，两轮转向相斜，两轮转向相反，传动平稳反，传动平稳,适适合于高速传动合于高速传动,但但有轴向力。有轴向力。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3 3）人字齿圆柱齿轮机构）人字齿圆柱齿轮机构由两排旋向相反的由两排旋向相反的斜齿轮对称组成，斜齿轮对称组成，其轴向力被相互抵其轴向力被相互抵消。适合高速和重消。适合高速和重载传动，但制造成载传动，但制造成本较高。本较高。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（4）直齿内啮合圆柱齿轮机构）直齿内啮合圆柱齿轮机构轮齿与其轴线平轮齿与其轴线平行且分布在空心行且分布在空心圆柱体的内部，圆柱体的内部，它与外齿轮啮合它与外齿轮啮合时两轮的转向相时两轮的转向相同。同。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（5）斜齿内啮合圆柱齿轮机构）斜齿内啮合圆柱齿轮机构轮轮齿齿与与其其轴轴线线倾倾斜斜的的内内齿齿轮轮加加工工困困难难，它它与与斜斜齿齿外外齿齿轮轮啮啮合合时时两两轮轮转转向向相相同同。有有轴轴向力。向力。应用较少。应用较少。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（6）直齿齿轮齿条机构）直齿齿轮齿条机构齿数趋于无穷多齿数趋于无穷多的外齿轮演变成的外齿轮演变成齿条，它与外齿齿条，它与外齿轮啮合时，齿轮轮啮合时，齿轮转动，齿条直线转动，齿条直线移动。移动。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（7）斜齿齿轮齿条机构）斜齿齿轮齿条机构斜齿轮斜齿条啮合斜齿轮斜齿条啮合传动传动,应用较少。应用较少。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（8）非圆齿轮机构）非圆齿轮机构轮齿分布在非圆柱体上，可实现一对齿轮的变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，传动比。需要专用机床加工，加工成本较高，设计难度较大。设计难度较大。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程这是利用非圆齿轮变传动比的工作原理，设计的这是利用非圆齿轮变传动比的工作原理，设计的一种容积泵。现已获得实用新型专利。一种容积泵。现已获得实用新型专利。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2、相交轴之间传递运动、相交轴之间传递运动(1)(1)直齿圆锥齿轮机构直齿圆锥齿轮机构轮齿沿圆锥母轮齿沿圆锥母线排列于截锥线排列于截锥表面，是相交表面，是相交轴齿轮传动的轴齿轮传动的基本形式。制基本形式。制造较为简单。造较为简单。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）斜齿圆锥齿轮机构）斜齿圆锥齿轮机构轮轮齿齿倾倾斜斜于于圆圆锥锥母母线线，制制 造造 困困 难难，应应 用用较少。较少。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3）曲齿圆锥齿轮机构）曲齿圆锥齿轮机构轮轮齿齿是是曲曲线线形形，有有圆圆弧弧齿齿、螺螺旋旋齿齿等等，传传动动平平稳稳，适适用用于于高高速速、重重 载载 传传 动动，但但 制制造成本较高。造成本较高。现现在在汽汽车车后后桥桥都都采采用用这种齿轮。这种齿轮。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3、交错轴之间传递运动、交错轴之间传递运动（1）交错轴斜齿圆柱齿轮机构）交错轴斜齿圆柱齿轮机构两螺旋角数值不等的斜齿轮啮合时，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。要用于传递运动或轻载传动。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）蜗杆蜗轮传动）蜗杆蜗轮传动蜗杆蜗轮传动多用于两轴交错角为蜗杆蜗轮传动多用于两轴交错角为90 的传动，其的传动，其传动比大，传动平稳，具有自锁性，但效率较低。传动比大，传动平稳，具有自锁性，但效率较低。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3）准双曲线齿轮传动）准双曲线齿轮传动其节曲面为单叶双曲线回转体的一部分。它能实现其节曲面为单叶双曲线回转体的一部分。它能实现两轴线中心距较小的交错轴传动，但制造困难。两轴线中心距较小的交错轴传动，但制造困难。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4、特种齿轮、特种齿轮这是一种同向传这是一种同向传动齿轮机构。动齿轮机构。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、齿轮机构的机构运动简图二、齿轮机构的机构运动简图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿轮用于传递（变换）运动和力齿轮用于传递（变换）运动和力（1）转速大小的变换）转速大小的变换z1z2注意：注意：，与与 应互为质数应互为质数三、齿轮机构的功能齿轮机构的功能齿数比齿数比决定转速变换量决定转速变换量病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(2)转速方向的变换转速方向的变换平行轴外啮合齿轮传动改变齿轮的回转方向平行轴外啮合齿轮传动改变齿轮的回转方向平行轴内啮合齿轮传动不改变齿轮的回转方向平行轴内啮合齿轮传动不改变齿轮的回转方向病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(3)改变运动的传递方向改变运动的传递方向相交轴外啮合齿轮传动不仅改变齿轮的回转方相交轴外啮合齿轮传动不仅改变齿轮的回转方向还改变运动的传递方向向还改变运动的传递方向交错轴外啮合齿轮传动不仅改变齿轮的回转方交错轴外啮合齿轮传动不仅改变齿轮的回转方向还改变运动的传递方向向还改变运动的传递方向病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(4)改变运动特性改变运动特性齿轮齿条传动可以把一个转动变换为移动，或者把一个移动齿轮齿条传动可以把一个转动变换为移动，或者把一个移动变换为转动变换为转动非圆齿轮传动可以把一个匀速转动变换为非匀速转动，或者非圆齿轮传动可以把一个匀速转动变换为非匀速转动，或者把一个非匀速转动变换为匀速转动把一个非匀速转动变换为匀速转动病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 齿轮机构是依靠轮齿直接接触构成高副来传递两轴齿轮机构是依靠轮齿直接接触构成高副来传递两轴之间的运动和动力的。之间的运动和动力的。齿廓形状不同，则传递运动和动力的情况也齿廓形状不同，则传递运动和动力的情况也就不同。就不同。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5-2 瞬时传动比与齿廓曲线瞬时传动比与齿廓曲线一、齿廓啮合基本定律一、齿廓啮合基本定律任意齿廓的两齿轮啮合时，其任意齿廓的两齿轮啮合时，其瞬时角速度的比值等于齿廓接瞬时角速度的比值等于齿廓接触点公法线将其中心距分成两触点公法线将其中心距分成两段长度的反比。段长度的反比。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程节点与节圆的概念节点与节圆的概念在齿轮机构中，相对速度瞬心在齿轮机构中，相对速度瞬心P P 称为啮合节点，简称节点。称为啮合节点，简称节点。两齿轮啮合传动时，节点两齿轮啮合传动时，节点P P在在两轮各自运动平面内的轨迹分两轮各自运动平面内的轨迹分别称为齿轮别称为齿轮1 1和齿轮和齿轮2 2的节曲线。的节曲线。当该节曲线为圆时，称其为齿当该节曲线为圆时，称其为齿轮的节圆。轮的节圆。节曲线是齿轮的动瞬心线，齿轮节曲线是齿轮的动瞬心线，齿轮的啮合传动相当于其两节曲线作的啮合传动相当于其两节曲线作无滑动的纯滚动。无滑动的纯滚动。点点P为节点为节点病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程分析：分析：（2）节点）节点P在中心线上按一定规律移动的情况。在中心线上按一定规律移动的情况。PO1O2KK1K2（1）节点）节点P为中心线上的一个固定点的情况。为中心线上的一个固定点的情况。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、共轭齿廓的形成二、共轭齿廓的形成 凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。什么是共轭曲面？什么是共轭曲面？当曲面当曲面 按某一运动按某一运动 运动时，曲运动时，曲面面 与曲面与曲面 始终保持接触，并推始终保持接触，并推动曲面动曲面 完成运动完成运动 ,则称曲面则称曲面 和和 在共轭运动在共轭运动 、条件下互条件下互为为“共轭曲面共轭曲面”。啮合传动的齿轮齿面就是啮合传动的齿轮齿面就是“互为共轭曲面互为共轭曲面”病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 共共轭轭齿齿廓廓啮啮合合时时，两两齿齿廓廓在在啮啮合合点点相相切切，其其啮啮合合点点的的公公法法线线通通过过节节点点P。理理论论上上，只只要要给给定定一一齿齿轮轮的的齿齿廓廓曲曲线线，并并给给定定中中心心距距和和传传动动比比i12，就就可以求出与之共轭的另一齿轮的齿廓曲线。可以求出与之共轭的另一齿轮的齿廓曲线。共共轭轭齿齿廓廓可可以以用用包包络络线线法法、齿齿廓廓法法线线法法或或动动瞬心线法等方法求得。瞬心线法等方法求得。自自己己通通过过阅阅读读143146页页掌掌握握齿齿廓廓法法线线法法求求解解共轭齿廓的方法。共轭齿廓的方法。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程曲面共轭的两个条件：曲面共轭的两个条件：接触条件接触条件两个曲面始终保持接触。两个曲面始终保持接触。这两个曲面在坐标系这两个曲面在坐标系的矢量方程为的矢量方程为接触条件为接触条件为任意接触点的单位法矢为任意接触点的单位法矢为任意接触点的单位法矢为任意接触点的单位法矢为病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 运动条件运动条件保证两个曲面不会相互嵌入。保证两个曲面不会相互嵌入。为了满足这个条件，必须使得两个曲面在接触点为了满足这个条件，必须使得两个曲面在接触点处的相对速度在接触点的公法线方向的投影为零，即处的相对速度在接触点的公法线方向的投影为零，即病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程共轭曲面的三类基本问题共轭曲面的三类基本问题 已知曲面已知曲面 以及曲面以及曲面 和和 的共轭运动的共轭运动 和和 ，求曲面，求曲面 的方程。的方程。已知曲面已知曲面 以及曲面以及曲面 和和 的共轭运动的共轭运动 和和 ，求曲面，求曲面 的方程。的方程。已知曲面已知曲面 和和 的方程，求曲面的方程，求曲面 和和 的共轭运动的共轭运动 和和 。例如，根据刀具的齿面求解齿轮的齿面。例如，根据刀具的齿面求解齿轮的齿面。例如，根据齿轮的齿面设计刀具的齿面。例如，根据齿轮的齿面设计刀具的齿面。例如，齿轮的传动分析。例如，齿轮的传动分析。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5-3 渐开线与渐开线齿廓啮合渐开线与渐开线齿廓啮合传动的特点传动的特点一、渐开线与渐开线方程一、渐开线与渐开线方程什么是渐开线？什么是渐开线？渐屈线：渐屈线：曲线曲线 上每点的曲率中心的轨迹上每点的曲率中心的轨迹C称为称为曲线曲线 的渐屈线，也称为曲线的渐屈线，也称为曲线 的法的法包线（法线的包络线）。包线（法线的包络线）。渐开线（渐伸线）：渐开线（渐伸线）：曲线曲线 对它的渐屈线对它的渐屈线 C 而言，就是渐开而言，就是渐开线（渐伸线）。线（渐伸线）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1.渐开线的形成渐开线的形成当直线当直线x-x沿半径为沿半径为rb的圆作纯的圆作纯滚动时，该直线上任一点滚动时，该直线上任一点K的的轨迹称为该圆的渐开线，该圆轨迹称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，直线称为渐开线的基圆，直线x-x称为渐开线的发生线，角称为渐开线的发生线，角K 称为渐开线称为渐开线AK段的展角。段的展角。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.渐开线的性质渐开线的性质2)渐开线上任一点的法线切于渐开线上任一点的法线切于基圆。基圆。3)基圆以内没有渐开线。基圆以内没有渐开线。1)发生线在基圆上滚过的线段发生线在基圆上滚过的线段长度长度 等于基圆上被滚过的等于基圆上被滚过的圆弧长度圆弧长度 ，即，即 。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4)渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。基圆越小，渐开线的形状仅取决于其基圆的大小。基圆越小，渐开线越弯曲，基圆越大，渐开线越平直，当基圆渐开线越弯曲，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径为无穷大时，渐开线就变成一条直线。半径为无穷大时，渐开线就变成一条直线。5)同一基圆上的任意两条渐开同一基圆上的任意两条渐开线都是法向等距线。线都是法向等距线。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程如右图所示，以如右图所示，以OA为极坐标轴，为极坐标轴，渐开线上的任一点渐开线上的任一点K可用向径可用向径rK和和展角展角K来确定。根据渐开线的性来确定。根据渐开线的性质，有质，有 3.渐开线方程渐开线方程 展角K称为压力角K的渐开线函数，工程上常用invK表示。qKK=tanK故故式中K称为渐开线在K点的压力角，它是K点作用力F的方向(K点渐开线的法线方向)与该点速度VK方向的夹角。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程综上所述，可得渐开线的极坐标参数方程为综上所述，可得渐开线的极坐标参数方程为为为使使用用方方便便，有有些些书书将将不不同同压压力力角角的的渐渐开开线线函函数数inv K=tan K-K 以以表表格格的的形形式式给给出出，K以以度度为为单单位，而位，而K=inv K 的单位为弧度。的单位为弧度。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、渐开线齿廓啮合传动的特点二、渐开线齿廓啮合传动的特点3.啮合线是过节点的直线啮合线是过节点的直线（平稳性）（平稳性）1.传动比恒定不变（不变性）传动比恒定不变（不变性）2.中心距变动不影响传动比中心距变动不影响传动比（可分性）（可分性）4.能能与与直直线线齿齿条条啮啮合合，形形成齿轮齿条传动成齿轮齿条传动病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5-4 渐开线圆柱齿轮及其基本齿廓渐开线圆柱齿轮及其基本齿廓一、齿轮的各部分名称一、齿轮的各部分名称齿顶圆齿顶圆：过各轮齿顶端的圆，过各轮齿顶端的圆，其直径用其直径用da、半径用半径用ra表示。表示。齿根圆齿根圆：与齿轮各轮齿齿槽底与齿轮各轮齿齿槽底部相切的圆，直径用部相切的圆，直径用df、半径用、半径用rf 表示。表示。外齿轮外齿轮病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿槽宽齿槽宽：相邻两齿间的空间称为相邻两齿间的空间称为齿槽，任意圆周上齿槽两侧齿廓齿槽，任意圆周上齿槽两侧齿廓间的弧线长度称为该圆上的齿槽间的弧线长度称为该圆上的齿槽宽，用宽，用e ei i表示。表示。齿距齿距(周节周节)：任意圆周上相邻两齿同侧齿廓间的弧线长度任意圆周上相邻两齿同侧齿廓间的弧线长度称为齿距称为齿距(或称周节或称周节)，用，用p pi i表示。表示。齿厚齿厚：任意圆周上一个轮齿的两任意圆周上一个轮齿的两侧齿廓间的弧线长度称为该圆上侧齿廓间的弧线长度称为该圆上的齿厚，用的齿厚，用s si i表示。表示。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程分度圆分度圆：为设计和制造的方便而规定的一个基准圆，其直为设计和制造的方便而规定的一个基准圆，其直径用径用d d、半径用、半径用r r表示。规定标准齿轮分度圆上的齿厚表示。规定标准齿轮分度圆上的齿厚s s与齿槽与齿槽宽宽e e相等。相等。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿顶高齿顶高：位于齿顶圆与分度圆：位于齿顶圆与分度圆之间的轮齿部分称为齿顶。齿之间的轮齿部分称为齿顶。齿顶部分的径向高度称为齿顶高，顶部分的径向高度称为齿顶高，用用ha表示。表示。齿根高齿根高：位于齿根圆与分度：位于齿根圆与分度圆之间的轮齿部分称为齿根。圆之间的轮齿部分称为齿根。齿根部分的径向高度称为齿齿根部分的径向高度称为齿根高，用根高，用hf 表示。表示。全齿高全齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用 h表示。表示。显然显然病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿根圆齿根圆：?内齿轮内齿轮齿顶圆：?病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿厚齿厚：?齿槽宽齿槽宽：?齿距齿距(周节周节)：?病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程分度圆分度圆：?病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿顶高齿顶高：?齿根高齿根高：?全齿高：全齿高：?病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸1渐开线齿轮的基本参数与基本齿廓渐开线齿轮的基本参数与基本齿廓（1）齿齿数数 在在齿齿轮轮的的整整圆圆周周上上轮轮齿齿总总数数，用用z表表示示，显显然然z应应为整数。为整数。齿齿轮轮的的齿齿数数是是根根据据设设计计需需要要确确定定的的，如如：传传动动比比、中中心心距距要要求、接触强度等。求、接触强度等。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2 2）模数）模数m齿轮几何尺寸的计算最关键的是确定分度圆直径。齿轮几何尺寸的计算最关键的是确定分度圆直径。在齿轮分度圆上有如下基本几何关系在齿轮分度圆上有如下基本几何关系:如何确定分度圆直径？如何确定分度圆直径？式中式中:圆周率，已知。圆周率，已知。齿数，已知。齿数，已知。周节（分度圆齿距），未知。周节（分度圆齿距），未知。分度圆直径，未知。分度圆直径，未知。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程令：令：模数系列模数系列分度圆直径为：分度圆直径为：在工程中，有以下几种确定分度圆直径的方法在工程中，有以下几种确定分度圆直径的方法（1）模数制（中国、日本、德国等绝大多数国家）模数制（中国、日本、德国等绝大多数国家）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程模数的量纲模数的量纲 mm ，确确定定模模数数m实实际际上上就就是是确确定定周周节节p,也也就就是是确确定定齿齿厚厚和和齿齿槽槽宽宽e。模模数数m越越大大，周周节节p越越大大，齿厚齿厚s和齿槽宽和齿槽宽e也越大。也越大。u进而推论，模数越大，轮齿的抗弯强度越大。进而推论，模数越大，轮齿的抗弯强度越大。这是一组齿数相同，这是一组齿数相同，模数不同的齿轮。模数不同的齿轮。确定模数的依据确定模数的依据u根据轮齿的抗弯强度根据轮齿的抗弯强度选择齿轮的模数选择齿轮的模数模数的意义模数的意义病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）径节制（美国、英国）径节制（美国、英国）分度圆直径为：分度圆直径为：令：令：径节系列径节系列病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3）周节制）周节制分度圆直径为：分度圆直径为：直接制定周节的标准。直接制定周节的标准。周节制没有用于齿轮，而是用于同步带轮和链轮。周节制没有用于齿轮，而是用于同步带轮和链轮。目前，在中国大多数用模数制同步带轮，部分用目前，在中国大多数用模数制同步带轮，部分用周节制同步带轮。链轮用得是一种特殊的周节制。周节制同步带轮。链轮用得是一种特殊的周节制。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3）分度圆压力角）分度圆压力角(齿形角齿形角)若为提高齿轮的综合强度而若为提高齿轮的综合强度而增大分度圆压力角时，推荐增大分度圆压力角时，推荐为为25。为什么？为什么？国国家家标标准准（GB1356-88）中中规规定定分分度度圆圆压压力力角角为为标标准准值值为为20。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（4）齿顶高系数）齿顶高系数 齿顶高齿顶高ha与模数成正比，即与模数成正比，即称称 为齿顶高系数为齿顶高系数（5）径向间隙系数）径向间隙系数 齿根高齿根高hf 与模数成正比，即与模数成正比，即称称 为径向间隙系数或顶隙系数为径向间隙系数或顶隙系数轮齿间的径向间隙：轮齿间的径向间隙：。齿齿顶顶高高系系数数 和和径径向向间间隙隙系系数数 均均为为标准值标准值。正常齿标准正常齿标准短齿标准短齿标准病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（6）渐开线圆柱齿轮的基本（基准）齿廓（齿形）渐开线圆柱齿轮的基本（基准）齿廓（齿形）1）齿条同侧齿廓为平行的直线，齿廓上各点具有相同的压力）齿条同侧齿廓为平行的直线，齿廓上各点具有相同的压力角，即为其齿形角，它等于齿轮分度圆压力角。角，即为其齿形角，它等于齿轮分度圆压力角。3）与齿顶线平行且齿厚）与齿顶线平行且齿厚s等于齿槽宽等于齿槽宽e的直线称为分度线，它的直线称为分度线，它是计算齿条尺寸的基准线。是计算齿条尺寸的基准线。2）与齿顶线平行的任一直线上具有相同的齿距）与齿顶线平行的任一直线上具有相同的齿距 。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5-5 渐开线齿廓的加工原理渐开线齿廓的加工原理齿轮的加工方法很多，根据其特点可以分为：齿轮的加工方法很多，根据其特点可以分为：1.1.整体制造整体制造铸铸 造造锻锻 造造粉末冶金粉末冶金冲压冲压拉齿拉齿一、齿轮加工方法一、齿轮加工方法病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿轮加工实例齿轮加工实例冲压齿轮冲压齿轮拉刀拉齿拉刀拉齿病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.2.整齿制造整齿制造铣铣 齿齿刨刨 齿齿铣铣齿齿病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3.3.包络法制造包络法制造插齿插齿滚齿滚齿磨齿磨齿病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿条插刀插齿齿条插刀插齿 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿轮插刀插外齿齿轮插刀插外齿 齿轮插刀插内齿齿轮插刀插内齿 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程磨磨 齿齿齿轮的一般加工工艺路线：齿轮的一般加工工艺路线：滚齿（插齿）滚齿（插齿）剃剃 齿齿热处理热处理珩珩 齿齿滚齿（插齿）滚齿（插齿）热处理热处理磨磨 齿齿剃剃 齿齿病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程滚直齿轮滚直齿轮滚斜齿轮滚斜齿轮病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程展成法展成法仿形法仿形法切削法切削法病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、仿形法二、仿形法仿形法是利用与齿仿形法是利用与齿轮的齿槽形状相同的刀轮的齿槽形状相同的刀具直接加工出齿轮齿廓具直接加工出齿轮齿廓的。盘状铣刀加工齿轮的。盘状铣刀加工齿轮时，铣刀绕自身轴线回时，铣刀绕自身轴线回转，轮坯沿本身轴线移转，轮坯沿本身轴线移动，当铣完一个齿槽后，动，当铣完一个齿槽后，轮坯退回原处，再用分轮坯退回原处，再用分度头将轮坯转过度头将轮坯转过360/z。用同样方法铣第二个齿用同样方法铣第二个齿槽，重复进行，直至铣槽，重复进行，直至铣出全部轮齿。出全部轮齿。仿形法加工仿形法加工病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 各号铣刀的齿形都各号铣刀的齿形都是按该组内齿数最少的是按该组内齿数最少的齿轮齿形制作的，以便齿轮齿形制作的，以便加工出的齿轮啮合时不加工出的齿轮啮合时不致卡住。致卡住。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程范成法演示范成法演示根根据据包包络络法法形形成成共共轭轭齿齿廓廓的的原原理理，当当刀刀具具的的瞬瞬心心线线C1与与齿齿轮轮的的瞬瞬心心线线C2相相切切作作纯纯滚滚动动时时，与与C1固固结结的的刀刀具具齿齿廓廓K1可可以以包包络络齿齿轮轮的的齿齿廓廓K2。这这种种加加工工方方法法称称为为范成法。范成法。三、展成法三、展成法病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（1）齿条型刀具的齿形）齿条型刀具的齿形1.1.刀具及其齿形刀具及其齿形用用范成法切削齿轮时，常用的刀范成法切削齿轮时，常用的刀具有：齿轮插刀、齿条插刀具有：齿轮插刀、齿条插刀(梳梳刀刀)和滚刀。和滚刀。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）齿轮型刀具的齿形）齿轮型刀具的齿形盘形插齿刀碗形插齿刀套筒形插齿刀病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.切削过程中的运动切削过程中的运动（1）范成运动）范成运动齿轮插刀的节圆与被加工齿轮的齿轮插刀的节圆与被加工齿轮的节圆相切并作纯滚动，这种运动节圆相切并作纯滚动，这种运动称为范成运动。称为范成运动。插齿机床的传动系统使插齿刀与插齿机床的传动系统使插齿刀与被加工齿轮保持范成运动。被加工齿轮保持范成运动。什么是范成运动？什么是范成运动？用齿轮插刀加工齿轮时用齿轮插刀加工齿轮时病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程齿条刀具的节线与被加齿条刀具的节线与被加工齿轮的分度圆相切并工齿轮的分度圆相切并作纯滚动，这种运动称作纯滚动，这种运动称为范成运动。为范成运动。机床传动链应使齿条插机床传动链应使齿条插刀与被加工齿轮保持范刀与被加工齿轮保持范成运动。成运动。用齿条刀具加工齿轮时用齿条刀具加工齿轮时注意：范成运动是在完成一次切削运动后进行的。注意：范成运动是在完成一次切削运动后进行的。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）切削运动及其它运动）切削运动及其它运动几个问题：几个问题：切削运动的作用是什么？切削运动的作用是什么？让刀运动的作用是什么？让刀运动的作用是什么？进给运动的作用是什么？进给运动的作用是什么？切削运动（进）切削运动（进）让刀运动（退）让刀运动（退）切削运动（退）切削运动（退）让刀运动（进）让刀运动（进）范范 成成 运运 动动病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3.滚齿加工的特点滚齿加工的特点齿条刀具插齿过程齿条刀具插齿过程（1）齿条刀插齿的缺点）齿条刀插齿的缺点齿条刀齿条刀(梳刀梳刀)插齿时，由于梳刀的长度有限，在加工几个插齿时，由于梳刀的长度有限，在加工几个齿廓之后必须退回到原来位置，这就造成机床结构复杂且难齿廓之后必须退回到原来位置，这就造成机床结构复杂且难以保证分齿精度。以保证分齿精度。插齿过程中切削不连续，插齿过程中切削不连续，生产率低。生产率低。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程滚滚 刀刀（2）滚齿原理）滚齿原理这样就可以加工出渐开线齿轮，这样就可以加工出渐开线齿轮，并且可以实现连续切削提高生并且可以实现连续切削提高生产效率。产效率。把滚刀做成蜗杆形状把滚刀做成蜗杆形状该蜗杆的轴截面为直线齿形该蜗杆的轴截面为直线齿形滚刀旋转时，相当于直线齿滚刀旋转时，相当于直线齿廓的齿条沿其轴线方向连续不廓的齿条沿其轴线方向连续不断地移动断地移动这是一个了不起的创造！这是一个了不起的创造！设想：设想：病
