机械设计基础第4章变位齿轮.ppt

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1、6-76-7 变位齿轮传动变位齿轮传动变位齿轮传动变位齿轮传动(Transmission of modified gear)一、变位齿轮概念一、变位齿轮概念一、变位齿轮概念一、变位齿轮概念 1 1 1 1、变位齿轮的提出、变位齿轮的提出、变位齿轮的提出、变位齿轮的提出（标准齿轮的缺点）（标准齿轮的缺点）（标准齿轮的缺点）（标准齿轮的缺点）:1)2)当当 时，标时，标 准齿轮不适用准齿轮不适用;3)参加啮合的一对标准齿轮中，小齿参加啮合的一对标准齿轮中，小齿 轮强度低，磨损严重。轮强度低，磨损严重。2 2、变位齿轮概念变位齿轮概念变位齿轮概念变位齿轮概念变位量：刀具移动的距离，用变位量：刀具移动

2、的距离，用xmxm表示。表示。x-x-变位系数。变位系数。正变位：刀具向远离轮坯中心移动时，正变位：刀具向远离轮坯中心移动时，称正变位。称正变位。x0 x0。负变位：刀具向靠近轮坯中心移动时，负变位：刀具向靠近轮坯中心移动时，称负变位。称负变位。x0 x0。标准齿轮可以看作是标准齿轮可以看作是x=0 x=0的的特殊的变位齿轮。特殊的变位齿轮。注：注：变位齿轮：变位齿轮：1 1）齿廓参数（）齿廓参数（）为标准值；为标准值；2 2）分度圆上）分度圆上s=es=e的齿轮。的齿轮。变位变位齿廓形状不相同。齿廓形状不相同。刀具外移刀具外移(正变位正变位)齿轮的齿根变宽，齿顶变窄。齿轮的齿根变宽，齿顶变窄

3、。刀具内移刀具内移(负变位负变位)齿轮的齿根变窄，齿顶变宽。齿轮的齿根变窄，齿顶变宽。3 3不出现根切的最小变位系数不出现根切的最小变位系数 加工小于17个齿的齿轮，又要避免根切，就要将齿条刀向远离轮坯轮心方向移动一段距离 ，使刀具齿顶线 位于理论啮合点之下。即 因此，用标准齿条刀切制少于最小齿数齿轮不出现根切的最小变为系数要进行讨论 P PB B刀刀刀刀QQN NOO最小变位系数最小变位系数最小变位系数最小变位系数P PB B刀刀刀刀QQN NOO 讨论：当 时，当 时，为了避免根切，刀具应向远离轮坯轮心方向移动不少于 距离 这时，齿轮的分度圆与齿条刀的中线相离。当 时，只从不根切的角度看，

4、刀具可向轮坯轮心方向移动，距离不超过 。这时，分度圆与中线相交。4 4、变位齿轮尺寸计算、变位齿轮尺寸计算、变位齿轮尺寸计算、变位齿轮尺寸计算1)1)、与标准齿轮相比没有变化的尺寸、与标准齿轮相比没有变化的尺寸 和参数和参数参数：参数：尺寸：尺寸：2)2)、与标准齿轮相比变化的尺寸、与标准齿轮相比变化的尺寸(1)(1)、分度圆齿厚分度圆齿厚分度圆齿厚分度圆齿厚s s s s与齿间与齿间与齿间与齿间e e e eP PB BN NOOacbabc(2)(2)、齿根高齿根高齿根高齿根高 与与与与 齿顶高齿顶高齿顶高齿顶高3 3 3 3）、齿根圆半径）、齿根圆半径）、齿根圆半径）、齿根圆半径 与齿顶

5、圆半径与齿顶圆半径与齿顶圆半径与齿顶圆半径4)4)4)4)渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚4)4)4)4)渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚如图所示：如图所示：4)4)4)4)渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚1 1 1 1、正确啮合条件与连续传动条件同、正确啮合条件与连续传动条件同、正确啮合条件与连续传动条件同、正确啮合条件与连续传动条件同 标准齿轮传动。标准

6、齿轮传动。标准齿轮传动。标准齿轮传动。2 2 2 2、中心距和啮合角、中心距和啮合角、中心距和啮合角、中心距和啮合角中心距要求：中心距要求：1).1).无侧隙传动无侧隙传动2).2).满足标准顶隙满足标准顶隙二、二、二、二、变位齿轮传动变位齿轮传动变位齿轮传动变位齿轮传动中心距与啮合角的关系仍为：中心距与啮合角的关系仍为：三、变位齿轮传动的类型和特点三、变位齿轮传动的类型和特点三、变位齿轮传动的类型和特点三、变位齿轮传动的类型和特点1 1 1 1、零传动：、零传动：、零传动：、零传动：齿数条件：齿数条件：齿数条件：齿数条件：优点：优点：减小机构的尺寸，改善磨损情况；减小机构的尺寸，改善磨损情况

7、；提高小齿轮强度，提高承载能力。提高小齿轮强度，提高承载能力。缺点：缺点：略有下降，互换性差。略有下降，互换性差。2 2 2 2、角度变位传动：、角度变位传动：、角度变位传动：、角度变位传动：1)1)正传动：正传动：齿数条件：齿数条件：不受任何限制。不受任何限制。优点：优点：可配凑中心距；结构尺寸小，改善可配凑中心距；结构尺寸小，改善 磨损情况；强度提高磨损情况；强度提高,承载能力大。承载能力大。缺点：缺点：下降，互换性差。下降，互换性差。2)2)负传动：负传动：齿数条件：齿数条件：优点：优点：可可配配凑中心距；凑中心距；略有增大。略有增大。缺点：缺点：强度下降，承载能力下降，互换强度下降，承

8、载能力下降，互换 性差。性差。四、变位系数的选择四、变位系数的选择四、变位系数的选择四、变位系数的选择选择变位系数应满足的基本条件：选择变位系数应满足的基本条件：选择变位系数应满足的质量方面的要求选择变位系数应满足的质量方面的要求:1 1 1 1）等弯曲强度）等弯曲强度）等弯曲强度）等弯曲强度;2;2;2;2）等磨损强度。）等磨损强度。）等磨损强度。）等磨损强度。选择变位系数的方法：选择变位系数的方法：封闭图法；图表法。封闭图法；图表法。根切限制线根切限制线选择变位系数界限图选择变位系数界限图选择变位系数界限图选择变位系数界限图五、变位齿轮的应用五、变位齿轮的应用五、变位齿轮的应用五、变位齿轮

9、的应用1.1.1.1.应用等移距传动，避免根切，缩小应用等移距传动，避免根切，缩小应用等移距传动，避免根切，缩小应用等移距传动，避免根切，缩小 结构尺寸，改善传动质量；修复旧结构尺寸，改善传动质量；修复旧结构尺寸，改善传动质量；修复旧结构尺寸，改善传动质量；修复旧 齿轮。齿轮。齿轮。齿轮。2.2.2.2.应用角度变位传动可配凑中心距。应用角度变位传动可配凑中心距。应用角度变位传动可配凑中心距。应用角度变位传动可配凑中心距。例例1:1:已知变速箱中一对齿轮已知变速箱中一对齿轮Z Z1 1=13,=13,Z Z2 2=44,=44,m=4.25,m=4.25,试设计该对齿轮。试设计该对齿轮。解：解：1)1)确定传动类型确定传动类型2)2)选择变位系数，计算参数选择变位系数，计算参数小齿轮正变位：小齿轮正变位：大齿轮负变位：大齿轮负变位：3)3)计算齿轮各部分尺寸：计算齿轮各部分尺寸：4)4)校验：校验：解：解：计算尺寸，校核计算尺寸，校核例例2.2.已知已知:如图示如图示m=16，z1=17，z2=245一齿轮对中的大齿轮磨损严重一齿轮对中的大齿轮磨损严重,现齿廓磨损现齿廓磨损要求修复。问怎样设计大小齿轮。磨损最要求修复。问怎样设计大小齿轮。磨损最严重轮齿的分度圆齿厚为严重轮齿的分度圆齿厚为。