齿轮传动原理ppt课件.ppt
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1、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 顶隙顶隙 一对相互一对相互啮合的齿轮中,一个齿啮合的齿轮中,一个齿轮的齿根圆与另一个齿轮的齿根圆与另一个齿轮的齿顶圆之间在连心轮的齿顶圆之间在连心线上度量的距离,用线上度量的距离,用C C 表示。表示。r2r1cao1o2顶隙(也称径向间隙)顶隙(也称径向间隙)mcc采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管
2、材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物加工开始加工开始加工中加工中加工结束加工结束采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边
3、剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物见教材P238图9-24各种齿根圆角半径的YF采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物主动轮左、右手螺旋定则主动轮左、右手螺旋定则主动轮为右旋时,右手按转动方向握轴,以四指弯曲方向表示主
4、动轴的回转方向,伸直大拇指,其指向即为主动轮上轴向力的方向;主动轮为左旋时,则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后,从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物两轴交角 由传动要求确定,可为任意值,常用轴交角90 21采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪
5、边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物第九章第九章 齿轮传动齿轮传动 1 1、了解齿轮传动的特点、类型、应用,齿轮的、了解齿轮传动的特点、类型、应用,齿轮的加工与根切,材料及精度;加工与根切,材料及精度;2 2、熟悉齿廓啮合基本定律,渐开线齿轮的啮合、熟悉齿廓啮合基本定律,渐开线齿轮的啮合特性,渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸计算,齿轮特性,渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸计算,齿轮正确齿合的条件;正确齿合的条件;3 3、掌握齿轮的失效形式及齿轮传动的设
6、计准则,、掌握齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则,标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的传动及其强度计标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的传动及其强度计算。算。目的要求:目的要求:采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物第九章第九章 齿轮传动(一)齿轮传动(一)9-1 9-1 概述概述9-2 9-2 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律9-3 9-3 渐开线齿轮的啮合特性渐开线齿轮的啮合特性 9-4 9-4 渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本参数和尺寸计算渐开线直齿圆柱齿轮机构的基本参数和尺寸计算 9-5 9-5 渐开线
7、标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 9-6 9-6 渐开线齿轮的加工与根切渐开线齿轮的加工与根切9-7 9-7 齿轮传动的精度齿轮传动的精度9-8 9-8 齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则齿轮的失效形式及齿轮传动的设计准则9-9 9-9 齿轮常用材料和热处理齿轮常用材料和热处理9-10 9-10 标准直齿圆柱齿轮的强度计算标准直齿圆柱齿轮的强度计算9-11 9-11 斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动9-12 9-12 直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动9-13 9-13 齿轮的结构设计齿轮的结构设计9-14 9-14 齿轮传动的润滑和效率齿轮传动的润滑和效率采用PP管及
8、配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物一、齿轮传动的特点一、齿轮传动的特点 1 1)制造、安装精度要求较高)制造、安装精度要求较高2 2)不适于中心距)不适于中心距a a 较大两轴间传动较大两轴间传动 3 3)精度低时、噪音、振动较大)精度低时、噪音、振动较大 91 91 概述概述优点:优点: 1 1)传动效率高)传动效率高 2 2)适用的速度和功率范围广)适用的速度和功率范围广3 3)传动比精确)传动比精确 ) )工作可靠、寿命长工作可靠、寿命长缺点:缺点: 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构,用齿轮机
9、构是现代机械中应用最广泛的传动机构,用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力三种常见机械传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物交错轴齿轮传动交错轴齿轮传动 1、按传动轴相对位置、按传动轴相对位置 二、齿轮传动的分类二、齿轮传动的分类 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 平行轴齿轮平行轴齿轮传动又称为传动又称为平面平面齿轮传动机构齿轮传动机构 相交轴齿轮传动机构和交错相交轴齿轮传动机构和交错轴齿轮传动机构统称为轴齿轮传动机构统称为空间
10、齿轮空间齿轮传动机构传动机构 O采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 3、按齿形、按齿形 ( (齿廓曲线齿廓曲线) )圆弧圆弧承载能力较强承载能力较强 闭式闭式润滑、密封良好,润滑、密封良好,汽车、机床及航空汽车、机床及航空发动机等的齿轮传动中发动机等的齿轮传动中 2、按工作条件、按工作条件开式开式适于低速及不重要的场合适于低速及不重要的场合半开式半开式农业机械、建筑机械及简单机械设备农业机械、建筑机械及简单机械设备 (只有简单防护罩)(只有简单防护罩)渐开线渐开线常用常用摆线摆线计时仪器计时仪器
11、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物外啮合直齿圆柱齿轮外啮合直齿圆柱齿轮内啮合直齿圆柱齿轮内啮合直齿圆柱齿轮两轴线平行的圆柱齿轮传动两轴线平行的圆柱齿轮传动三、齿轮传动的主要类型三、齿轮传动的主要类型 什么是什么是重合度重合度?采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋
12、转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物齿轮齿条传动齿轮齿条传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动相交轴齿轮传动相交轴齿轮传动曲线锥齿轮传动曲线锥齿轮传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物两轴相交错的齿轮机构两轴相交错的齿轮机构交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材
13、,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物弧面蜗杆传动弧面蜗杆传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物锥蜗杆传动锥蜗杆传动采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物8avi采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物92 92 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律 一、齿轮传动应满足的基本要求一、齿轮传动应满
14、足的基本要求 两个最基本要求:两个最基本要求:1、传动准确平稳、传动准确平稳要求其要求其瞬时传动比瞬时传动比i 恒定不变,以避免冲击、振动恒定不变,以避免冲击、振动和噪声和噪声传动比:传动比:2112ii 12 为一常数为一常数 C C2、承载能力高、承载能力高要求齿轮传动尺寸小,重量轻,传递较大的动力,要求齿轮传动尺寸小,重量轻,传递较大的动力,且使用寿命长且使用寿命长采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物o1o221nnc 一对齿轮传动的基本要求是保证一对齿轮传动的基本要求是保证瞬时传动比:瞬时
15、传动比:i12=1/2= C C 两齿廓在任一瞬时(即任意点两齿廓在任一瞬时(即任意点k k接接触时)的传动比:触时)的传动比:i i1212= = 1 1/ / 2 2= =?! !3P13P23 点点C C是两齿轮廓在点是两齿轮廓在点K K接触时的接触时的相相对速度瞬心,对速度瞬心,COCOi122112故有故有Vc = 1 1o o1 1c=c= 2 2o o2 2c c2 由此可见,两轮的瞬时传动比与瞬时接触由此可见,两轮的瞬时传动比与瞬时接触点的公法线把连心线分成的两段线段成反比点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。k(P12)1k1二、齿二、齿廓啮合基本定律廓啮合基本定律3Vc采
16、用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物1 1、齿廓、齿廓啮合基本定律啮合基本定律 要使两齿轮的瞬时传动比为一常数,则不要使两齿轮的瞬时传动比为一常数,则不论两齿廓在任何位置接触,过接触点所作的两论两齿廓在任何位置接触,过接触点所作的两齿廓公法线都必须与连心线交于齿廓公法线都必须与连心线交于一定点一定点C C 由此可见由此可见, ,要要使两齿轮的瞬时传动使两齿轮的瞬时传动比为一常数,比为一常数,齿轮的齿廓曲线必须满足齿轮的齿廓曲线必须满足齿廓啮合的基本定律齿廓啮合的基本定律. .o1o221nnc c2
17、a中心距k1k11r2r节点节点节圆节圆节圆节圆 定点定点C C称为称为节点,节点,以以O O1 1、O O2 2为为圆心,过节点圆心,过节点C C所作的两个相切所作的两个相切的圆称为的圆称为节圆节圆 :设节圆半径设节圆半径 21, rr12122112rrCOCOi齿廓啮合齿廓啮合采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物通常采用通常采用渐开线渐开线、摆线摆线、圆弧线圆弧线2 2、共轭齿廓,共轭曲线、共轭齿廓,共轭曲线凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭
18、齿共轭齿廓,共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线。廓,共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线。理论上有无穷多理论上有无穷多对共轭齿廓,其中以渐开线齿廓应用最广。对共轭齿廓,其中以渐开线齿廓应用最广。3 3、齿廓曲线的选择、齿廓曲线的选择(1 1)满足定传动比的要求;)满足定传动比的要求;(2 2)考虑设计、制造等方面。)考虑设计、制造等方面。变态摆线变态摆线采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物一、渐开线的形成一、渐开线的形成当一直线当一直线BKBK沿一个圆的圆周作沿一个圆的圆周作纯滚动时,直线上任一点纯滚动时,
19、直线上任一点K K的轨迹的轨迹AK AK 渐开线渐开线BK BK 发生线发生线 r rb b 基圆基圆 K K 渐开线渐开线AKAK段的展角段的展角93 93 渐开线齿廓的啮合特性渐开线齿廓的啮合特性K92采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 当直线沿一圆周作相切纯滚动时,直线上任一点在与当直线沿一圆周作相切纯滚动时,直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹该圆固联的平面上的轨迹k k0 0k k,称为该圆的渐开线。,称为该圆的渐开线。K0K渐开线渐开线N发生线发生线渐开线渐开线k0k的的展角展角k
20、O基圆基圆rb渐开线的形成渐开线的形成采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物N发生线发生线渐开线渐开线k k0 0k k的展角的展角K0KO基圆基圆渐开线渐开线k(2) (2) 渐开线上任意一点的法线必渐开线上任意一点的法线必 切于基圆切于基圆,切于基圆的直线,切于基圆的直线 必为渐开线上某点的法线。必为渐开线上某点的法线。 与基圆的切点为渐开线在与基圆的切点为渐开线在 点的曲率中心,而线段点的曲率中心,而线段NKNK 是渐开线在点处的曲率半径是渐开线在点处的曲率半径PkVkkk(1)(1)NK =
21、 N K0)rb渐开线上点的压力角渐开线上点的压力角 在不考虑摩擦力、重力和惯性在不考虑摩擦力、重力和惯性力的条件下,一对齿廓相互啮合时,力的条件下,一对齿廓相互啮合时,齿轮上接触点所受到的正压力方齿轮上接触点所受到的正压力方向与受力点速度方向之间所夹的锐向与受力点速度方向之间所夹的锐角,称为齿轮齿廓在该点的压力角。角,称为齿轮齿廓在该点的压力角。 NOK=kkbkrrcos( () )渐开线齿廓各点具有不同的渐开线齿廓各点具有不同的 压力角,点离基圆中心压力角,点离基圆中心 愈远,压力角愈大。愈远,压力角愈大。r rk k二、渐开线的性质二、渐开线的性质采用PP管及配件:根据给水设计图配置好
22、PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物(4)(4)渐开线的形状取渐开线的形状取决于基圆的大小决于基圆的大小,基圆越大,渐开线基圆越大,渐开线越平直,当基圆半越平直,当基圆半径趋于无穷大时,径趋于无穷大时,渐开线成为斜直线。渐开线成为斜直线。KO11rb2o221rb1o1(5)(5)基圆内无渐开线。基圆内无渐开线。3 KN1N2KO22采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 以以O O为中心,以为中心,以OKOK0 0为极轴为极轴的渐开线的渐
23、开线K K点的极坐标方程:点的极坐标方程:渐开线的方程式渐开线的方程式inv k 渐开线函数渐开线函数KkNOK0()0kkkbtgrNK(N发生线发生线渐开线渐开线k0k的的展角展角K0KO基圆基圆渐开线渐开线kPkVkkkrbrktginvrkb cosr k cosr kbr采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物1O2O21t1N2Ng21gPKtIIrb2r2rb1r1 渐开线齿廓啮合的啮合线是直渐开线齿廓啮合的啮合线是直线线N N1 1N N2 2 啮合点的轨迹,啮啮合点的轨迹,啮合线、公
24、法线、两基圆的内公切线合线、公法线、两基圆的内公切线三线重合三线重合 即:渐开线齿廓满足齿廓啮即:渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律合基本定律 PNOPNO2211和1212122112bbrrrrPOPOi常数常数 三、渐开线齿廓啮合的特点三、渐开线齿廓啮合的特点1 1、能实现定比传动、能实现定比传动(93)94采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 :N N1 1N N2 2与节圆公切线之间的夹角与节圆公切线之间的夹角 = =渐开线在节点处啮合的压力角渐开线在节点处啮合的压力角2 2、中心距的可变性
25、、中心距的可变性由(由(9 93 3)可知:传动比取决于)可知:传动比取决于两轮的基圆半径。两轮的基圆半径。因此:渐开线齿轮的中心距变化因此:渐开线齿轮的中心距变化而传动比不变。而传动比不变。3 3、传力方向不变、传力方向不变 如图:如图:N N1 1N N2 2为啮合点的轨迹,为啮合点的轨迹,啮合线、公法线、齿廓间作用力方啮合线、公法线、齿廓间作用力方向线,故其传力方向始终不变。向线,故其传力方向始终不变。4 4、渐开线齿廓啮合的啮合角不变、渐开线齿廓啮合的啮合角不变94采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部
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