平面齿轮机构及其设计.pptx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《平面齿轮机构及其设计.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《平面齿轮机构及其设计.pptx(44页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、平面齿轮机构及其设计平面齿轮机构及其设计7-1 7-1 7-1 7-1 概述概述概述概述一、齿轮机构的用途一、齿轮机构的用途用来传递空间任意两轴间的运动和力,或将转动变换为移动。用来传递空间任意两轴间的运动和力,或将转动变换为移动。二、齿轮机构的特点二、齿轮机构的特点1.1.瞬时角速度比恒定,传动平稳。瞬时角速度比恒定,传动平稳。2.2.传动功率的范围比较大,可以从百分之几千瓦到传动功率的范围比较大,可以从百分之几千瓦到1010万千瓦。万千瓦。3.3.适用的圆周速度范围比较大,可以从很低一直到高达适用的圆周速度范围比较大,可以从很低一直到高达300m/s300m/s。4.4.传动效率比较高。传
2、动效率比较高。5.5.使用寿命比较长。使用寿命比较长。优点优点1.1.制造和安装精度较高,因而制造成本较高。制造和安装精度较高,因而制造成本较高。2.2.不宜用于两轴间距离大的传动。不宜用于两轴间距离大的传动。缺点缺点第1页/共44页三、齿轮机构的类型平面齿轮传动平面齿轮传动 (轴线平行)(轴线平行)空间齿轮传动(交错)空间齿轮传动(交错)按布置形式分按布置形式分 空间齿轮传动(相交轴)空间齿轮传动(相交轴)第2页/共44页21nn一、齿廓啮合基本定律 7-2 7-2 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律 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
3、:i i1212=1 1/2 2ko2P13P23P12 点点p是两齿轮廓在点是两齿轮廓在点K K接触时的相接触时的相对速度瞬心,对速度瞬心,12 上式表明上式表明:一对啮合齿轮在任一瞬时的传动比比等于该瞬时两齿廓接触点的共法线一对啮合齿轮在任一瞬时的传动比比等于该瞬时两齿廓接触点的共法线nnnn将两轮连心线将两轮连心线O O1 1O O2 2分成的两段线段分成的两段线段O O1 1P P和和O O2 2P P的反比。这一规律称为的反比。这一规律称为齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律o13p第3页/共44页实现定传动比对两轮齿廓的要求实现定传动比对两轮齿廓的要求实现变传动比对两齿廓的要求实现变传
4、动比对两齿廓的要求第4页/共44页l773 3 渐开线及渐开线轮廓渐开线及渐开线轮廓(一)(一)渐开线的形成渐开线的形成 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k0k,称为该圆的渐开线。)(二)(二)渐开线的性质渐开线的性质(2)发生线沿基圆作纯滚动时,切点N为其速度瞬心,K点速度方向垂直于NK,沿渐开线切线方向,故:渐开线上任一点的法线必与基圆相切。(1)NK=CN)(3)渐开线齿廓各点具有不同的压力角,点离基圆中心愈远,压力角愈大。(4)渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆越大,渐开线越平直,当基圆半径趋于无穷大时,渐开线成为斜直线。(5)基圆内无渐开线。第5页
5、/共44页 以以0为中心,以为中心,以OK为极轴为极轴的渐开线上的渐开线上K点的极坐标方程:点的极坐标方程:(三)渐开线的极坐标方程式(三)渐开线的极坐标方程式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FnVkrbrkinv k 渐开线函数渐开线函数力力Fn和和K点速度点速度Vk所夹锐角所夹锐角 称为称为K点的点的压力角压力角第6页/共44页12O2rb1rb21.渐开线齿廓能保证定传动比传动渐开线齿廓能保证定传动比传动N2N1KCC1要使两齿轮作定传动比传动,则两轮的齿廓无论在任何位置接触,过接触点所作公法线必须与两轮的连心线交于一个定点。两齿廓在任
6、意点两齿廓在任意点K啮合时,过啮合时,过K作两齿廓作两齿廓的法线的法线N1N2,是基圆的切线,为定直线。,是基圆的切线,为定直线。i12=1 1/2 2=O=O2 2C/OC/O1 1C C工程意义:工程意义:i12为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音,延长齿轮的使用寿命,提高机器的工作精度。为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音,延长齿轮的使用寿命,提高机器的工作精度。C2两轮中心连线也为定直线,故交点两轮中心连线也为定直线,故交点C必为定点。必为定点。K(四)(四)渐开线齿廓的啮合特性渐开线齿廓的啮合特性一对渐开线齿廓啮合传动的瞬时传动比为常数一对渐开线齿廓啮
7、合传动的瞬时传动比为常数。=r=rb2 b2/r/rb1b1已制好的齿轮,其基圆是不变的,因此已制好的齿轮,其基圆是不变的,因此 2.渐开线齿轮具有中心距的可分性。渐开线齿轮具有中心距的可分性。第7页/共44页l774 4 标准直齿轮各部分名称、参数和标准直齿轮各部分名称、参数和 几何尺寸几何尺寸一、外齿轮一、外齿轮1.1.名称与符号名称与符号pnr齿顶圆齿顶圆 da、ra齿根圆齿根圆 df、rf齿厚齿厚 sk齿槽宽齿槽宽 ek齿距齿距(周节)(周节)pk=sk+ek齿顶高齿顶高ha齿根高齿根高 hf齿全高齿全高 h=ha+hf齿宽齿宽 BhahfhBp分度圆分度圆人为规定的计算基准圆人为规定
8、的计算基准圆表示符号:表示符号:d、r、s、e,p=s+e法向齿距法向齿距(周节)(周节)pnseskek=pbrfrbOpbra第8页/共44页m=4 z=162.2.基本参数基本参数模数模数m m齿数齿数z zm=2 z=16模数的单位:模数的单位:mm,它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸也大。它是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸也大。有:有:d=mz,r=mz/2规定:规定:m=p/m=p/,m=1 z=16为了便于制造为了便于制造、检验和互换使用,检验和互换使用,国标国标GB1357-87 规定了规定了标准模数系列。标准模数系列。第一系
9、列第一系列 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列第二系列 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25)3.5 (3.75)4.5 5.5 (6.5)7 9 (11)14 18 22 28 (30)36 45第9页/共44页规定标准值:规定标准值:2020m、z、为渐开线齿轮的三个基本参数为渐开线齿轮的三个基本参数。是决定渐开线齿廓形状的一个重要参数。是决定渐开线齿廓形状的一个重要参数。基圆半径基圆半径 r rb
10、brcosrcos,arccos(rarccos(rb b/r)/r)或或 基圆直径基圆直径d db bdcosdcos定义分度圆压力角为齿轮的定义分度圆压力角为齿轮的压力角压力角:分度圆压力角分度圆压力角得得:i iarccos(rarccos(rb b/r/ri i)由由 r rb br ri i coscosi i得任意圆上的压力角为:得任意圆上的压力角为:速度方向速度方向正压力方向正压力方向OrbriBiKi1Aii iB1K1r1第10页/共44页3.3.齿轮各部分尺寸的计算公式齿轮各部分尺寸的计算公式齿顶高:齿顶高:h ha a=h=ha a*m m齿根高:齿根高:h hf f=(
11、h=(ha a*+c+c*)m)m全齿高:全齿高:h=ha+hf齿顶圆直径:齿顶圆直径:d da a=d+2h=d+2ha a齿顶高齿顶高系数系数:h:ha a*齿齿根根圆直径:圆直径:d df f=d-2h=d-2hf f顶隙系数顶隙系数:c:c*分度圆直径分度圆直径 d=mzd=mz=(=(2ha*+c*)m=(z+2h=(z+2ha a*)m)m=(z-2h=(z-2ha a*-2c-2c*)m)m正常齿:正常齿:h ha a*1 1短齿制:短齿制:h ha a*0.80.8正常齿:正常齿:c c*0.250.25短齿制:短齿制:c c*0.30.3pnrhahfhBpseskekrfr
12、bOpbra第11页/共44页l775 5 渐开线齿轮任意圆上的齿厚渐开线齿轮任意圆上的齿厚CCSkkSkk0rrK rk2一、一、任意圆上的齿厚任意圆上的齿厚rbN 如图,任意圆半径处的齿厚SK所对中心角为 ,压力角为 ,展角为 ,则有:O第12页/共44页l776 6 公法线长度和固定弦齿厚公法线长度和固定弦齿厚W3rbrO一、公法线长度一、公法线长度PbPbsbABab 如图,如图,用公法线长度卡尺的两个卡角跨过三个用公法线长度卡尺的两个卡角跨过三个齿,两卡角分与两齿廓相切于齿,两卡角分与两齿廓相切于A、B两点,两点,距离距离AB成为公法线长度,用成为公法线长度,用W3表示。表示。由渐开
13、线性质得:由渐开线性质得:W3=AB=ab=(3-1)pb+sb(如跨过如跨过k个轮齿,上式变为:个轮齿,上式变为:第13页/共44页啮合线啮合线-两齿廓啮合点在机架相两齿廓啮合点在机架相 固连的坐标系中的轨迹,是两基圆的一条内公切固连的坐标系中的轨迹,是两基圆的一条内公切777 7 渐开线直齿轮的啮合传动渐开线直齿轮的啮合传动一、啮合线与啮合角B1B2 -实际啮合线实际啮合线N1、N 2-啮合极限点啮合极限点N1N2-理论啮合线段理论啮合线段B1-终止啮合点终止啮合点B2-起始啮合点起始啮合点ra1 N1N2O1rb1Prb22 21 1O2ra2B1B2一般情况下,实际啮合线长度小于理一般
14、情况下,实际啮合线长度小于理论啮合线长度论啮合线长度啮合角啮合角啮合线与两节圆内公切线间所夹的锐角啮合线与两节圆内公切线间所夹的锐角.以以表示表示第14页/共44页rb1r1O11 1pb2pb1rb2r2O2 2 2PN1N2B2B1二、二、正确啮合条件正确啮合条件 要使两齿轮正确啮合,两齿轮相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等:要使两齿轮正确啮合,两齿轮相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等:p pb1b1=p pb2b2将将p pb b=mcosmcos代入得:代入得:m m1 1coscos1 1=m=m2 2coscos2 2因因m和和都取标准值,使上式成立的条件为:都取标准值,使上式成立
15、的条件为:结论:结论:渐开线齿轮的正确啮合条件是渐开线齿轮的正确啮合条件是:两齿轮两齿轮模数模数和和压力角压力角应分别相等。应分别相等。m m1 1=m=m2 2 ,1 1=2 2第15页/共44页三、中心距、啮合角和压力角的关系三、中心距、啮合角和压力角的关系arb2O2O11 12 2PN1N2rb1a)标准安装 r1r2节圆(分度圆)节圆(分度圆)arb2O2O11 12 2PN1N2rb1b)中心距有误差节圆节圆分度圆分度圆第16页/共44页标准安装应满足的条件标准安装应满足的条件两轮齿侧间隙为零两轮齿侧间隙为零两顶隙为标准值两顶隙为标准值 图图a)为一对外啮合渐开线标准齿轮,正确安装
16、,为一对外啮合渐开线标准齿轮,正确安装,两齿轮节圆与分度圆重合,此时中心距称为标准中心距,以两齿轮节圆与分度圆重合,此时中心距称为标准中心距,以a表示表示第17页/共44页 图图b)为安装时中心距有误差,两齿轮节圆与分度圆不重为安装时中心距有误差,两齿轮节圆与分度圆不重合,此时中心距以合,此时中心距以a表示表示可得可得第18页/共44页77778 8 8 8 齿轮与齿条的啮合特点齿轮与齿条的啮合特点齿轮与齿条的啮合特点齿轮与齿条的啮合特点分度圆分度圆分度线分度线基圆基圆1 1O1PNXr1rb1齿轮与齿轮与齿条齿条啮合特点:啮合特点:(1)齿轮分度圆永远与节圆重合,)齿轮分度圆永远与节圆重合,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 平面 齿轮 机构 及其 设计
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内