机械设计基础章齿轮机构课件.ppt

47 47 根切、最少齿数及变位齿轮根切、最少齿数及变位齿轮根切、最少齿数及变位齿轮根切、最少齿数及变位齿轮48 48 平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构49 49 圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构46 46 渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理 第四章第四章 齿轮机构齿轮机构作作作作 业业业业近代齿轮加工方法近代齿轮加工方法 4-6 4-6 渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮的切齿原理 成成形法形法范成法范成法 铸造法铸造法 热轧法热轧法 冲压法冲压法 模锻法模锻法 切削法切削法 铣刀转动，毛坯沿轴线移动一个行程，切出一个齿间铣刀转动，毛坯沿轴线移动一个行程，切出一个齿间毛坯退回原来的位置，并用分度盘将毛坯转过毛坯退回原来的位置，并用分度盘将毛坯转过3600/Z，再继续切削第二个齿间（槽）。再继续切削第二个齿间（槽）。指状铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀常用于加工大模常用于加工大模数（数（m m22mm22mm）齿轮，并齿轮，并可用于切制人字齿轮。可用于切制人字齿轮。一、成形法：一、成形法：一、成形法：一、成形法：1 1、加工原理：、加工原理：盘状铣刀盘状铣刀盘状铣刀盘状铣刀2 2 2 2、特点、特点、特点、特点 对于每一种齿数就要有一把铣刀对于每一种齿数就要有一把铣刀对于每一种齿数就要有一把铣刀对于每一种齿数就要有一把铣刀(原因原因:齿廓形状由齿廓形状由m、z、(db=mzcos)三个参数决定。三个参数决定。为减少铣刀数量为减少铣刀数量,在齿形误差范围内在齿形误差范围内,用一把铣刀铣出几个齿数相近的齿轮。用一把铣刀铣出几个齿数相近的齿轮。刀号刀号12345678轮齿轮齿数数12131416172021252634355455134135缺点：缺点：缺点：缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加加工精度低；加工不连续，生产率低；加 工成本高。工成本高。3 3 3 3、适用场合：、适用场合：、适用场合：、适用场合：主要用于修配和小批量生产。主要用于修配和小批量生产。主要用于修配和小批量生产。主要用于修配和小批量生产。优点：优点：优点：优点：可以用普通铣床加工。可以用普通铣床加工。可以用普通铣床加工。可以用普通铣床加工。二、范成法二、范成法二、范成法二、范成法 1.1.加工原理：加工原理：加工原理：加工原理：一对齿轮互相啮合时，一对齿轮互相啮合时，共轭齿廓互为包络线。共轭齿廓互为包络线。设想设想设想设想 将将一一齿轮变为刀具，齿轮变为刀具，另一齿轮作为轮坯，另一齿轮作为轮坯，并使并使并使并使二者仍按原传动比进行二者仍按原传动比进行传动，传动，则：则：刀具的齿廓便在轮坯上刀具的齿廓便在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。包络出与其共轭的齿廓。2.2.2.2.刀具：刀具：刀具：刀具：齿轮插刀齿轮插刀齿轮插刀齿轮插刀 齿条插刀齿条插刀齿条插刀齿条插刀 齿轮滚刀齿轮滚刀齿轮滚刀齿轮滚刀 3.3.特点特点特点特点:用一把刀具可以加工用一把刀具可以加工 出不同齿数的齿轮，加工精出不同齿数的齿轮，加工精度高。度高。（i=n1/n2=z2/z1）4.4.适用场合适用场合适用场合适用场合:插齿插齿:切削不连续切削不连续,生产率低生产率低,适用于小批量生产。适用于小批量生产。滚齿滚齿:切削连续切削连续,生产率高生产率高,适用于大批量生产。适用于大批量生产。一、根切和最少齿数一、根切和最少齿数一、根切和最少齿数一、根切和最少齿数 用用范成法范成法范成法范成法切制齿轮时，有时切制齿轮时，有时刀具会把轮齿根部已切制好的渐刀具会把轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部分，这种现开线齿廓再切去一部分，这种现象称为齿廓根切。象称为齿廓根切。1 1 1 1、根切、根切、根切、根切 根切使齿根削弱，根切严重时还会使重合度减根切使齿根削弱，根切严重时还会使重合度减少，所以应当避免少，所以应当避免。根切的危害：根切的危害：根切的危害：根切的危害：4-74-7根切、最少齿数及变位齿轮根切、最少齿数及变位齿轮r rr rb b0 0p pB B1 1刀顶线刀顶线 刀刀刀刀刃刃刃刃N N1 1节线节线节线节线 刀具齿顶线超过啮合极限点刀具齿顶线超过啮合极限点刀具齿顶线超过啮合极限点刀具齿顶线超过啮合极限点N N1 1：便将根部已切制出的渐开线：便将根部已切制出的渐开线 齿廓再切去一部分。齿廓再切去一部分。刀顶线刀顶线没没超过啮合极限点超过啮合极限点N N1 1 刀顶线正常位置刀顶线正常位置刀顶线正常位置刀顶线正常位置刀顶线超过啮合极限点刀顶线超过啮合极限点N1根切根切刀具齿顶线刀具齿顶线刀具齿顶线刀具齿顶线没没没没超过啮合极限点超过啮合极限点超过啮合极限点超过啮合极限点N N1 1:不发生根切不发生根切p p节线节线节线节线 r rr rb bN N1 1o o刀顶线刀顶线产生根切的原因产生根切的原因产生根切的原因产生根切的原因 应使刀具齿顶线应使刀具齿顶线不超过不超过不超过不超过啮合线的极限点啮合线的极限点N1 避免根切的方法避免根切的方法避免根切的方法避免根切的方法：p p节线节线节线节线 r rr rb bN N1 1o o刀顶线刀顶线刀顶线刀顶线刀顶线正常位置刀顶线正常位置刀顶线正常位置刀顶线正常位置2 2 2 2、不发生根切的最少齿数、不发生根切的最少齿数、不发生根切的最少齿数、不发生根切的最少齿数结论：结论：结论：结论：N N1 1的位置与被切齿轮的的位置与被切齿轮的 基圆半径基圆半径r r r rb b b b有关。有关。N N1 1的位置与什么有关？的位置与什么有关？的位置与什么有关？的位置与什么有关？（分析）（分析）N N1 1 低于刀顶线发生根切低于刀顶线发生根切 N N1 1 高于刀顶线不产生根切高于刀顶线不产生根切。而：而：mm、均为标准值：均为标准值：均为标准值：均为标准值：zrbN1离节点离节点C越远越远根切可能性根切可能性 反之：反之：z根切可能性根切可能性最少齿数最少齿数最少齿数最少齿数 minmin1717rb1rb1，N N1 1N N11O O1 1O O1 1 C C 标准齿轮虽然有许多优点，标准齿轮虽然有许多优点，应用应用广泛，但也有许广泛，但也有许多不足，如：多不足，如：二、二、二、二、变位变位变位变位齿轮及其齿厚的确定齿轮及其齿厚的确定齿轮及其齿厚的确定齿轮及其齿厚的确定1 1 1 1、齿轮修正问题的提出、齿轮修正问题的提出、齿轮修正问题的提出、齿轮修正问题的提出 标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数标准齿轮的齿数必须大于或等于最少齿数z z z zminminminmin 不适用于不适用于不适用于不适用于a a a a a a a a 的场合。的场合。的场合。的场合。当当aaaaaa时时:产生较大的齿侧间隙产生较大的齿侧间隙,重合度降低。重合度降低。一对啮合的标准齿轮，一对啮合的标准齿轮，小齿轮齿根厚度小于小齿轮齿根厚度小于小齿轮齿根厚度小于小齿轮齿根厚度小于 大齿轮齿根厚度大齿轮齿根厚度大齿轮齿根厚度大齿轮齿根厚度，抗弯能力有明显差别。抗弯能力有明显差别。rb1N N1 1O1C C xmxmtanxm变位齿轮：用变位齿轮：用变位齿轮：用变位齿轮：用径向变位法径向变位法径向变位法径向变位法的齿轮。的齿轮。xm移距或变位移距或变位 x x移距系数或变位系数移距系数或变位系数 2.2.2.2.变位齿轮的概念变位齿轮的概念变位齿轮的概念变位齿轮的概念 径向变位法：径向变位法：径向变位法：径向变位法：用改变刀具与轮坯径用改变刀具与轮坯径向相对位置来切制齿轮的方法。向相对位置来切制齿轮的方法。规定：规定：规定：规定：正变位正变位 零变位零变位 负变位负变位 rb1N N1 1O1C C xmxmtanxm切削变位齿轮特点：切削变位齿轮特点：切削变位齿轮特点：切削变位齿轮特点：分度圆不变，分度圆不变，节线变节线变;同时因齿条刀具任一直同时因齿条刀具任一直线的线的p、m、均相等，均相等，变位齿轮与标准齿轮比较：变位齿轮与标准齿轮比较：变位齿轮与标准齿轮比较：变位齿轮与标准齿轮比较：p p、mm、不变不变不变不变；d d、d db b也不变；也不变；也不变；也不变；i i、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变。S S、h ha a、h hf f变。变。变。变。3 3变位齿轮齿厚的变位齿轮齿厚的变位齿轮齿厚的变位齿轮齿厚的确定确定确定确定齿齿 厚厚 s m/22xmtan齿槽宽齿槽宽 e m/22xmtan例图例图例图例图1 1）标准齿轮传动）标准齿轮传动）标准齿轮传动）标准齿轮传动 x x1 1x x2 20 02 2）等移距变位齿轮传动）等移距变位齿轮传动）等移距变位齿轮传动）等移距变位齿轮传动 x x1 1-x x2 20 0 特点特点特点特点4、变位齿轮的传动变位齿轮的传动类型类型3 3）不等移距变位齿轮传动）不等移距变位齿轮传动）不等移距变位齿轮传动）不等移距变位齿轮传动 x x1 1-x x2 2 特点特点特点特点 避免根切。避免根切。改善小齿轮的寿命（改善了小齿轮的弯曲强度）。改善小齿轮的寿命（改善了小齿轮的弯曲强度）。凑配中心距。凑配中心距。便于修配。便于修配。5.变位齿轮的优点变位齿轮的优点6、变位齿轮的共同缺点是互换性差。、变位齿轮的共同缺点是互换性差。z1 x1 20 012 012 +0.5实验数据实验数据 发生面发生面发生面发生面0 0基圆柱基圆柱基圆柱基圆柱k kk k k k 0 0k k0 0N NN N O4-8 4-8 平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构1 1 1 1、直齿轮齿廓曲面的形成：直齿轮齿廓曲面的形成：直齿轮齿廓曲面的形成：直齿轮齿廓曲面的形成：一、一、一、一、渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面基圆柱，基圆柱，发生面，发生面，KK基圆柱母线基圆柱母线NN渐开线柱面渐开线柱面 2 2 2 2、斜齿轮齿齿廓曲面的形成：、斜齿轮齿齿廓曲面的形成：、斜齿轮齿齿廓曲面的形成：、斜齿轮齿齿廓曲面的形成：N NN N 发生面发生面发生面发生面0 0基圆柱基圆柱基圆柱基圆柱 b bk k 0 0k k0 0k kk k 基圆柱，基圆柱，发生面，发生面，KKKK与与NNNN有夹角有夹角b b b b 渐开线螺旋面渐开线螺旋面 b b基圆柱上的螺旋角基圆柱上的螺旋角 O(渐开线渐开线螺旋面螺旋面齿廓的特点齿廓的特点:):)与基圆柱相切的平面与基圆柱相切的平面与齿廓曲面的交线为斜与齿廓曲面的交线为斜直线直线直线直线（与（与NN交角交角b）垂直于齿轮轴线的面垂直于齿轮轴线的面（如端面）与齿廓曲面（如端面）与齿廓曲面的交线为的交线为渐开线渐开线渐开线渐开线。与基圆柱同轴的圆柱与基圆柱同轴的圆柱面与渐开线螺旋面的交面与渐开线螺旋面的交线为一线为一螺旋线螺旋线螺旋线螺旋线。斜齿轮端面的齿斜齿轮端面的齿斜齿轮端面的齿斜齿轮端面的齿廓曲线为渐开线廓曲线为渐开线廓曲线为渐开线廓曲线为渐开线O N NN N 发生面发生面发生面发生面0 0基圆柱基圆柱 b bk k 0 0k k0 0k kk k 斜齿圆柱轮啮合斜齿圆柱轮啮合斜齿圆柱轮啮合斜齿圆柱轮啮合:二二、直直、斜齿轮啮合特点：斜齿轮啮合特点：OO接触线接触线接触线接触线OO接触线接触线接触线接触线啮合特点：啮合特点：啮合特点：啮合特点：齿廓曲面的接触线齿廓曲面的接触线NN 受力突变，噪音较大。受力突变，噪音较大。不适宜高速传动。不适宜高速传动。不适宜高速传动。不适宜高速传动。直齿圆柱齿轮啮合直齿圆柱齿轮啮合直齿圆柱齿轮啮合直齿圆柱齿轮啮合:啮合特点：啮合特点：啮合特点：啮合特点：接触线接触线 短短长长短，短，传动平稳传动平稳 适用于重载高速传动适用于重载高速传动适用于重载高速传动适用于重载高速传动优点优点优点优点1 1 1 1式中：式中：式中：式中：L L L L螺旋导程螺旋导程螺旋导程螺旋导程L L b b d db b d dL L 三、斜齿轮的螺旋角三、斜齿轮的螺旋角1 1、基圆柱上的螺旋角、基圆柱上的螺旋角、基圆柱上的螺旋角、基圆柱上的螺旋角 b b 2 2、分度圆螺旋角为、分度圆螺旋角为、分度圆螺旋角为、分度圆螺旋角为 斜齿轮的螺旋角斜齿轮的螺旋角斜齿轮的螺旋角斜齿轮的螺旋角d db bd d3 3、螺旋角左右旋判断、螺旋角左右旋判断、螺旋角左右旋判断、螺旋角左右旋判断齿轮轴线垂直放置螺旋线齿轮轴线垂直放置螺旋线自左往右自左往右上升上升上升上升:右旋右旋右旋右旋下降下降下降下降:左旋左旋左旋左旋四、斜齿轮的几何参数和几何尺寸四、斜齿轮的几何参数和几何尺寸 法面参数是标准参数：法面参数是标准参数：法面参数是标准参数：法面参数是标准参数：加工斜齿轮时，刀具沿螺加工斜齿轮时，刀具沿螺旋线方向进刀旋线方向进刀,故故:刀具参数和法面参数相同。刀具参数和法面参数相同。端面参数为非标准值端面参数为非标准值端面参数为非标准值端面参数为非标准值：斜齿轮在端面内的啮合相斜齿轮在端面内的啮合相当于直齿轮的啮合当于直齿轮的啮合,故故:基本尺寸在端面上计量。基本尺寸在端面上计量。端面齿距端面齿距端面齿距端面齿距p pt t法面齿距法面齿距法面齿距法面齿距p p p pn n n n 又有又有端面齿距端面齿距端面齿距端面齿距p pt t与法向齿距与法向齿距与法向齿距与法向齿距p pn n法向模数法向模数法向模数法向模数mmn n和端面模数和端面模数和端面模数和端面模数mmt t：1 1、几何参数、几何参数直齿条直齿条 法面压力角和端面压力角法面压力角和端面压力角法面压力角和端面压力角法面压力角和端面压力角法法法法 面面面面 n n t t斜齿条斜齿条 齿顶高系数及顶隙系数齿顶高系数及顶隙系数齿顶高系数及顶隙系数齿顶高系数及顶隙系数规定：规定：规定：规定：mmn n、n n、h hanan*、c cn n*标准值标准值标准值标准值 再把由法面参数求得的端面参数表达式代入基本再把由法面参数求得的端面参数表达式代入基本再把由法面参数求得的端面参数表达式代入基本再把由法面参数求得的端面参数表达式代入基本 尺寸计算公式中。尺寸计算公式中。尺寸计算公式中。尺寸计算公式中。首先端面参数代入相应的直齿圆柱齿轮基本尺寸计首先端面参数代入相应的直齿圆柱齿轮基本尺寸计首先端面参数代入相应的直齿圆柱齿轮基本尺寸计首先端面参数代入相应的直齿圆柱齿轮基本尺寸计 算公式中。算公式中。算公式中。算公式中。例如：例如：例如例如：其它公式见教材其它公式见教材表表表表44442、几何尺寸、几何尺寸几何尺寸计算在端面内进行几何尺寸计算在端面内进行几何尺寸计算在端面内进行几何尺寸计算在端面内进行五、斜齿轮啮合传动五、斜齿轮啮合传动1 1、正确啮合的条件、正确啮合的条件 斜齿轮在端面内的啮合相当于直齿轮的啮合斜齿轮在端面内的啮合相当于直齿轮的啮合）mn1=mn2n1=n2 mt1=mt2t1=t2 或或外啮合：外啮合：外啮合：外啮合：1 1=-=-2 2内啮合：内啮合：内啮合：内啮合：1 1=2 2 一对斜齿轮啮合一对斜齿轮啮合,其轮齿倾斜方向必须匹配其轮齿倾斜方向必须匹配，才能使一轮的齿厚落在另一轮的齿槽内。才能使一轮的齿厚落在另一轮的齿槽内。或或 mt1=mt2 t1=t2 1 =2 mn1=mn2 n1=n2 1 =2一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件2 2、斜齿轮传动的重合度、斜齿轮传动的重合度啮合特点：啮合特点：啮合特点：啮合特点：因轮齿倾斜，当一对轮齿因轮齿倾斜，当一对轮齿在在在在前端面啮合结前端面啮合结前端面啮合结前端面啮合结束束束束时，其时，其齿宽的不同截面内仍在啮合。齿宽的不同截面内仍在啮合。齿宽的不同截面内仍在啮合。齿宽的不同截面内仍在啮合。只有当轮齿后只有当轮齿后端面走出啮合区，该齿才终止啮合。端面走出啮合区，该齿才终止啮合。直齿轮传动直齿轮传动直齿轮传动直齿轮传动:沿齿宽在沿齿宽在B B1 1B B1 1开始啮合，在开始啮合，在B B2 2B B2 2脱离啮合，脱离啮合，重合度：重合度：斜齿轮传动斜齿轮传动斜齿轮传动斜齿轮传动:从前端面进入啮合到后从前端面进入啮合到后端面脱离啮合，啮合长度比端面脱离啮合，啮合长度比直齿轮直齿轮增加了增加了增加了增加了B B2 2C C重合度：重合度：(定义定义)B1B2bB2B1bCB2B2B1B1 结论结论结论结论:斜斜直直 ,其值随螺旋角其值随螺旋角 和齿宽和齿宽b b增大而增大而增大。增大。因此斜齿轮转动平稳，承载能力高因此斜齿轮转动平稳，承载能力高斜齿轮斜齿轮斜齿轮斜齿轮传动优点传动优点传动优点传动优点2 2 2 2端面重合度端面重合度端面重合度端面重合度附加重合度附加重合度附加重合度附加重合度 在齿轮加工中用来选取齿轮铣刀的刀号；在齿轮加工中用来选取齿轮铣刀的刀号；在斜齿轮强度计算中在斜齿轮强度计算中用来选取用来选取齿形系数；齿形系数；在设计中用来确定斜齿轮不根切的最少齿数：在设计中用来确定斜齿轮不根切的最少齿数：1 1、斜齿轮的当量齿数：、斜齿轮的当量齿数：、斜齿轮的当量齿数：、斜齿轮的当量齿数：六、斜齿轮的当量齿轮和当量齿数六、斜齿轮的当量齿轮和当量齿数六、斜齿轮的当量齿轮和当量齿数六、斜齿轮的当量齿轮和当量齿数zv=z/cos32 2 2 2、当量齿轮的作用：、当量齿轮的作用：、当量齿轮的作用：、当量齿轮的作用：链接详细内容链接详细内容链接详细内容链接详细内容七、斜齿轮传动的优缺点七、斜齿轮传动的优缺点七、斜齿轮传动的优缺点七、斜齿轮传动的优缺点 轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，故传动平稳，冲击和噪声小；故传动平稳，冲击和噪声小；重合度大，故承载能力高，运动平稳；重合度大，故承载能力高，运动平稳；不根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑。不根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑。斜齿轮工作时产生斜齿轮工作时产生斜齿轮工作时产生斜齿轮工作时产生轴向分力轴向分力轴向分力轴向分力F F F Fa a a a，需安装推力轴承需安装推力轴承需安装推力轴承需安装推力轴承或或或或人字齿轮人字齿轮人字齿轮人字齿轮克服轴向推力克服轴向推力克服轴向推力克服轴向推力 优点：优点：优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：一、圆锥齿轮传动及其类型一、圆锥齿轮传动及其类型一、圆锥齿轮传动及其类型一、圆锥齿轮传动及其类型（链接详细内容）（链接详细内容）（链接详细内容）（链接详细内容）1 1 1 1、直齿圆锥齿轮传动有五对圆锥：直齿圆锥齿轮传动有五对圆锥：直齿圆锥齿轮传动有五对圆锥：直齿圆锥齿轮传动有五对圆锥：分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节圆锥分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节圆锥2 2 2 2、圆锥齿轮的轮齿自大端到小端逐渐收缩，、圆锥齿轮的轮齿自大端到小端逐渐收缩，、圆锥齿轮的轮齿自大端到小端逐渐收缩，、圆锥齿轮的轮齿自大端到小端逐渐收缩，因大端尺寸大，测量方便，数值的相对误差小，因大端尺寸大，测量方便，数值的相对误差小，规定：圆锥齿轮的各项参数和尺寸均以大端为准。规定：圆锥齿轮的各项参数和尺寸均以大端为准。规定：圆锥齿轮的各项参数和尺寸均以大端为准。规定：圆锥齿轮的各项参数和尺寸均以大端为准。4-9 4-9 圆锥齿轮机构圆锥齿轮机构标准锥齿轮正确按装，节圆锥与分度圆锥重合。标准锥齿轮正确按装，节圆锥与分度圆锥重合。两轮大端模数相等，压力角相等，两轮的外锥距相等。两轮大端模数相等，压力角相等，两轮的外锥距相等。二、直齿圆锥齿轮的啮合特点二、直齿圆锥齿轮的啮合特点二、直齿圆锥齿轮的啮合特点二、直齿圆锥齿轮的啮合特点1 1 1 1、正确啮合条件：、正确啮合条件：、正确啮合条件：、正确啮合条件：2 2 2 2、连续传动的条件：、连续传动的条件：、连续传动的条件：、连续传动的条件：重合度大于重合度大于1 3 3 3 3、传动比：、传动比：、传动比：、传动比：r10102C 2 2 r2 1 1O三、直齿圆锥齿轮的主要参数和尺寸计算三、直齿圆锥齿轮的主要参数和尺寸计算三、直齿圆锥齿轮的主要参数和尺寸计算三、直齿圆锥齿轮的主要参数和尺寸计算1.1.不等顶隙圆锥齿轮特点：不等顶隙圆锥齿轮特点：不等顶隙圆锥齿轮特点：不等顶隙圆锥齿轮特点：顶圆锥、根圆锥和分度圆锥顶圆锥、根圆锥和分度圆锥共锥顶点，共锥顶点，所以其顶隙由大端到小端逐渐缩小。所以其顶隙由大端到小端逐渐缩小。缺点：缺点：缺点：缺点：小端轮齿强度较差且润滑不良。小端轮齿强度较差且润滑不良。(图图4-22a)2.2.等顶隙圆锥齿轮的特点：等顶隙圆锥齿轮的特点：等顶隙圆锥齿轮的特点：等顶隙圆锥齿轮的特点：根圆锥、分度圆锥共锥顶，根圆锥、分度圆锥共锥顶，但顶圆锥但顶圆锥(其母线与另一轮的根圆锥母线平行其母线与另一轮的根圆锥母线平行)并不并不与分度圆锥共锥顶。与分度圆锥共锥顶。(图图4-22b)优点：优点：优点：优点：能增加小端顶隙，改善润滑状况；能增加小端顶隙，改善润滑状况；降低小端齿高，提高小端轮齿的弯曲强度降低小端齿高，提高小端轮齿的弯曲强度 GB12369-90规定采用等顶隙圆锥齿轮传动。规定采用等顶隙圆锥齿轮传动。规定采用等顶隙圆锥齿轮传动。规定采用等顶隙圆锥齿轮传动。尺寸公式见尺寸公式见表表45本章小结本章小结本章介绍了如下内容本章介绍了如下内容1齿轮机构的特点和类型齿轮机构的特点和类型2齿轮机构连续平稳运转的三个条件（齿廓定比啮合、同步、齿轮机构连续平稳运转的三个条件（齿廓定比啮合、同步、接力）接力）3齿轮主要参数及尺寸计算齿轮主要参数及尺寸计算4齿轮的加工方法及其优缺点齿轮的加工方法及其优缺点5根切现象、最少齿数根切现象、最少齿数基本知识和概念基本知识和概念 基圆节圆分度圆压力角啮合角模数标准齿轮基圆节圆分度圆压力角啮合角模数标准齿轮正确啮合条件啮合线范成原理根切现象最小齿数正确啮合条件啮合线范成原理根切现象最小齿数注意：注意：1.学习本章应以直齿轮为重点，对于斜齿轮和学习本章应以直齿轮为重点，对于斜齿轮和锥齿轮机构，应与直齿轮联系和对比。锥齿轮机构，应与直齿轮联系和对比。2.齿轮参数齿轮参数m、z对齿轮机构的工作平稳性、所对齿轮机构的工作平稳性、所占据的空间尺寸、加工制造成本、承载能力等占据的空间尺寸、加工制造成本、承载能力等都有影响，注意这两个参数的取值问题。都有影响，注意这两个参数的取值问题。3.掌握齿轮几何尺寸的计算公式为基本要求，掌握齿轮几何尺寸的计算公式为基本要求，记忆时应将三种齿轮相结合。记忆时应将三种齿轮相结合。END本本 章章 作作 业业v4-2 (m=4mm d1=80 d2=240)v4-3 (m=5mm)v4-5 (z42 dbdf ;z42 dbdf)v4-10（思考）（思考）v4-12 (=1502955 d1=mnz1/cos=43.75 d1=d1 d2=mnz2/cos=66.67 d2=d2)v4-14（思考）（思考）思考及测试题思考及测试题习题答案习题答案习题答案习题答案齿轮插刀：齿轮插刀：齿轮插刀：齿轮插刀：齿条插刀：齿条插刀：齿条插刀：齿条插刀：与齿轮插刀相同，仅是范成运动变为与齿轮插刀相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮齿条与齿轮齿条与齿轮齿条与齿轮啮合啮合。注意：注意：注意：注意：刀具的刀顶线比标准齿条在齿顶部高出刀具的刀顶线比标准齿条在齿顶部高出c*m 一一段以便切出顶隙部分。段以便切出顶隙部分。特点特点特点特点:改变插刀与毛坯的传动比，改变插刀与毛坯的传动比，用一把刀具可以加用一把刀具可以加用一把刀具可以加用一把刀具可以加工出不同齿数的齿轮工出不同齿数的齿轮工出不同齿数的齿轮工出不同齿数的齿轮（i=n1/n2=z2/z1）齿轮滚刀齿轮滚刀齿轮滚刀齿轮滚刀 用滚刀切制齿轮时，其转动一方面产生切削运用滚刀切制齿轮时，其转动一方面产生切削运动，而另一方面产生范成运动，同时滚刀还需沿轮动，而另一方面产生范成运动，同时滚刀还需沿轮坯轴线方向作进给运动。坯轴线方向作进给运动。a a、滚刀形状象一个开有刀滚刀形状象一个开有刀口的螺杆；在其轴剖面内口的螺杆；在其轴剖面内的形状相当于一的形状相当于一齿条齿条。滚刀旋转时，相当于齿滚刀旋转时，相当于齿条连续不断移动，从而可条连续不断移动，从而可以以高效率高效率的的加工任意齿数加工任意齿数的齿轮。的齿轮。特点：特点：b b、滚切直齿轮时，在安装滚切直齿轮时，在安装 滚刀时需使其轴线与轮滚刀时需使其轴线与轮 坯端面成一滚刀升角。坯端面成一滚刀升角。负变位齿轮负变位齿轮负变位齿轮负变位齿轮正变位齿轮正变位齿轮正变位齿轮正变位齿轮标准齿轮标准齿轮标准齿轮标准齿轮分度圆分度圆分度圆分度圆如图如图如图如图:用同一齿条刀切出齿数相同的三种齿轮轮齿：用同一齿条刀切出齿数相同的三种齿轮轮齿：其齿廓是相同基圆上的渐开线其齿廓是相同基圆上的渐开线(齿形一样齿形一样)，只是取渐开线的不同部位作为齿廓只是取渐开线的不同部位作为齿廓。变位齿轮：变位齿轮：p p、mm、不变不变不变不变；d d、d db b也不变；也不变；也不变；也不变；i i、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变、定传动比性质也不变。但：但：S S、h ha a、h hf f变。变。变。变。螺旋角螺旋角 的大小对的大小对斜齿轮传动的质量斜齿轮传动的质量有很大影响，一般有很大影响，一般取取80 200且且、Fa 人字齿轮人字齿轮F Fa aF FF Fa aF FF Fa aF F图图图图4-22b4-22b4-22b4-22b 等顶隙圆锥齿轮传动等顶隙圆锥齿轮传动等顶隙圆锥齿轮传动等顶隙圆锥齿轮传动：分度圆锥角分度圆锥角a：顶锥角顶锥角f：根锥角根锥角a：齿顶角齿顶角f：齿根角齿根角图图图图4-224-224-224-22a a a a 不等顶隙圆锥齿轮传动不等顶隙圆锥齿轮传动不等顶隙圆锥齿轮传动不等顶隙圆锥齿轮传动：分度圆锥角分度圆锥角a：顶锥角顶锥角f：根锥角根锥角a：齿顶角齿顶角f：齿根角齿根角表表表表4-34-3正常齿等移距变位齿轮传动的几何尺寸计算正常齿等移距变位齿轮传动的几何尺寸计算正常齿等移距变位齿轮传动的几何尺寸计算正常齿等移距变位齿轮传动的几何尺寸计算 表表4-44-4渐开线标准斜齿轮的几何尺寸计算渐开线标准斜齿轮的几何尺寸计算 表表4-54-59090标标准准直直齿齿圆圆锥锥齿齿轮轮的的几几何何尺尺寸寸计计算算 重合度重合度重合度重合度：1 1 2 2N N1 1N N2 2o o2 2o1B B2 2B B1 1r rb2b2r rb1b1KK C C等移距变位齿轮传动特点：等移距变位齿轮传动特点：等移距变位齿轮传动特点：等移距变位齿轮传动特点：由于由于小齿轮为正变位，大齿轮为负变位小齿轮为正变位，大齿轮为负变位小轮根部厚度小轮根部厚度从从而提高传动质量。而提高传动质量。为了使两轮都不产生根切，两轮齿数之和必须大于或等于为了使两轮都不产生根切，两轮齿数之和必须大于或等于最小齿数的两倍，即最小齿数的两倍，即z1+z22zmin。小轮分度圆齿厚增量正好等于大轮分度圆齿槽宽增量，故小轮分度圆齿厚增量正好等于大轮分度圆齿槽宽增量，故两齿轮分度圆相切两齿轮分度圆相切(即分度圆与节圆重合即分度圆与节圆重合)，仍可实现标准中心，仍可实现标准中心距的无侧隙啮合，其啮合角也与标准齿轮传动相同，距的无侧隙啮合，其啮合角也与标准齿轮传动相同，=20。变位后，在保证被切齿轮全齿高不变的条件下，其齿顶高变位后，在保证被切齿轮全齿高不变的条件下，其齿顶高和齿根高已不同于标准齿轮，所以等移距变位又称高变位。和齿根高已不同于标准齿轮，所以等移距变位又称高变位。等移距变位齿轮的几何尺寸：等移距变位齿轮的几何尺寸：等移距变位齿轮的几何尺寸：等移距变位齿轮的几何尺寸：表表表表4-34-3不等移距变位齿轮传动不等移距变位齿轮传动不等移距变位齿轮传动不等移距变位齿轮传动特点：特点：特点：特点：小轮分度圆齿厚小轮分度圆齿厚小轮分度圆齿厚小轮分度圆齿厚大轮分度圆齿槽宽。大轮分度圆齿槽宽。大轮分度圆齿槽宽。大轮分度圆齿槽宽。当小轮齿厚大轮齿槽宽：当小轮齿厚大轮齿槽宽：二分度圆相切时必出现过大的二分度圆相切时必出现过大的齿侧间隙，只有缩小中心距齿侧间隙，只有缩小中心距(a(aa)a)，才能消除过大的间隙，才能消除过大的间隙，实现正常的正反向传动实现正常的正反向传动.当小轮齿厚大轮齿槽宽：当小轮齿厚大轮齿槽宽：只有拉开中心距只有拉开中心距(a(aa)a)，才，才能安装。故：采用不同变位系数可使不等移距变位齿轮传动实能安装。故：采用不同变位系数可使不等移距变位齿轮传动实现任意非标准中心距。现任意非标准中心距。中心距中心距中心距中心距 标准中心距：标准中心距：标准中心距：标准中心距：中心距增减时，二齿轮的分度圆中心距增减时，二齿轮的分度圆相离或相交，但不相切。显然，在这种传动中，分度圆与节圆相离或相交，但不相切。显然，在这种传动中，分度圆与节圆不再重合，啮合角也不等于分度圆压力角，即不再重合，啮合角也不等于分度圆压力角，即20，因啮合，因啮合角发生变化，故不等移距变位又称角变位。增大啮合角，可提角发生变化，故不等移距变位又称角变位。增大啮合角，可提高接触强度。高接触强度。等移距变位齿轮的几何尺寸：设计手册等移距变位齿轮的几何尺寸：设计手册等移距变位齿轮的几何尺寸：设计手册等移距变位齿轮的几何尺寸：设计手册