清华大学机械原理课件——齿轮传动机构.ppt

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1、精密仪器与机械学系 设计工程研究所第第4章章 齿轮传动机构齿轮传动机构齿轮传动机构的类型齿轮传动机构的类型齿廓啮合根本定律齿廓啮合根本定律渐开线齿廓渐开线齿廓渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准齿轮的啮合渐开线标准齿轮的啮合渐开线齿轮的加工渐开线齿轮的加工直齿圆锥齿轮传动机构直齿圆锥齿轮传动机构蜗杆传动机构蜗杆传动机构非圆齿轮传动机构简介非圆齿轮传动机构简介精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.1 4.1 齿轮传动机构的类型、特点和应用齿轮传动机构的类型、特点和应用齿轮传动机构的类型齿轮传动机构的类型精密仪器与机械学系 设计工程研究所q平面平面直齿轮直齿轮q内啮合齿轮传动内啮

2、合齿轮传动 两齿轮的转动方向相同两齿轮的转动方向相同q齿轮齿条传动齿轮齿条传动q外啮合齿轮传动外啮合齿轮传动 两齿轮的转动方向相反两齿轮的转动方向相反精密仪器与机械学系 设计工程研究所q平面平面平行轴斜齿圆柱齿轮传动平行轴斜齿圆柱齿轮传动轮齿与其轴线倾斜一个角度轮齿与其轴线倾斜一个角度精密仪器与机械学系 设计工程研究所q平面平面人字齿轮传动人字齿轮传动由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成精密仪器与机械学系 设计工程研究所q空间空间圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动用于两相交轴之间的传动用于两相交轴之间的传动精密仪器与机械学系 设计工程研究所q空间空间交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿

3、轮传动用于传递两交错轴之间的运动用于传递两交错轴之间的运动精密仪器与机械学系 设计工程研究所q空间空间蜗杆传动蜗杆传动 用用于于传传递递两两交交错错轴轴之之间间的的运运动，其两轴的交错角一般为动，其两轴的交错角一般为90 精密仪器与机械学系 设计工程研究所齿轮传动机构的特点齿轮传动机构的特点1 1直直接接接接触触的的啮啮合合传传动动；可可传传递递空空间间任任意意两两轴轴之之间的运动和动力；间的运动和动力；2 2功率范围大，速比范围大，效率高，精度高；功率范围大，速比范围大，效率高，精度高；3 3传动比稳定，工作可靠，结构紧凑；传动比稳定，工作可靠，结构紧凑；4 4改变运动方向；改变运动方向；5

4、 5制制造造安安装装精精度度要要求求高高，不不适适于于大大中中心心距距，本本钱钱较高，且高速运转时噪声较大。较高，且高速运转时噪声较大。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.1.3 4.1.3 齿轮传动机构的应用齿轮传动机构的应用 现代机械中应用最为广泛的一种传动机构现代机械中应用最为广泛的一种传动机构例例1 1：机械手：机械手精密仪器与机械学系 设计工程研究所例例2 2：汽车变速箱：汽车变速箱精密仪器与机械学系 设计工程研究所例例3 3：摄像机：摄像机精密仪器与机械学系 设计工程研究所例例4 4：大型游乐设施：大型游乐设施精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.2 4.2 齿廓啮合根本定律齿廓

5、啮合根本定律-瞬时传动比恒定条件瞬时传动比恒定条件4.2.1 4.2.1 根本定律根本定律-瞬时传动比恒定条件瞬时传动比恒定条件精密仪器与机械学系 设计工程研究所C C点：相对速度瞬心点：相对速度瞬心(三心定理三心定理)C C点：啮合节点，简称节点点：啮合节点，简称节点精密仪器与机械学系 设计工程研究所q齿廓啮合根本定律齿廓啮合根本定律q齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一定点，速比恒定。定点，速比恒定。q节圆：由节点决定的圆节圆：由节点决定的圆q共轭齿廓共轭齿廓q凡满足齿廓啮合根本定律而相互啮合的一对凡满足齿廓啮合根本定律而相互啮合的一对齿廓齿廓精密仪

6、器与机械学系 设计工程研究所q 两头牛背上的架子称为两头牛背上的架子称为轭轭，轭使两头牛同步行走。，轭使两头牛同步行走。共轭共轭即为按一定规律即为按一定规律相配的一对。相配的一对。轭轭精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.2.3 4.2.3 齿廓曲线的选择齿廓曲线的选择1.1.理论上满足根本定律的共轭齿廓曲线很多；理论上满足根本定律的共轭齿廓曲线很多；2.2.考虑因素：设计、制造、安装和使用；考虑因素：设计、制造、安装和使用；3.3.常用齿廓曲线：渐开线，摆线，变态摆线，常用齿廓曲线：渐开线，摆线，变态摆线，圆弧曲线和抛物线等。圆弧曲线和抛物线等。本章重点研究渐开线齿廓的齿轮本章重点研究渐开线

7、齿廓的齿轮精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.3 4.3 渐开线齿廓渐开线齿廓4.3.1 4.3.1 渐开线的形成渐开线的形成 直直线线BKBK沿沿半半径径为为r rb b的的圆圆作作纯纯滚滚动动时时,直直线线上上任任意意一一点点K K的的轨轨迹迹称称为为该该圆圆的的渐开线渐开线。该圆称为渐开线的。该圆称为渐开线的基圆基圆r rb b基圆半径；基圆半径；BKBK渐开线发生线渐开线发生线K K渐开线上渐开线上K K点的展角点的展角精密仪器与机械学系 设计工程研究所精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.3.2 4.3.2 渐开线的性质渐开线的性质1.1.渐开线的发生线展直前后长度不变；渐开线的发

8、生线展直前后长度不变；精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.B B 是渐开线是渐开线K K点处的曲率中心，点处的曲率中心，BK BK 是曲率半径；是曲率半径；A A 处的曲率半径为处的曲率半径为0 0 KB KB 为渐开线在为渐开线在K K点的法线，并与基圆相切点的法线，并与基圆相切K K精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3.渐开线的形状取决于基圆的大小渐开线的形状取决于基圆的大小 r rb b,渐开线渐开线直线；直线；精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.4.基圆内无渐开线基圆内无渐开线精密仪器与机械学系 设计工程研究所q问题问题1 1：G G1 1、G G3 3为同一基圆上所生成的

9、两条同向渐为同一基圆上所生成的两条同向渐开线，试问开线，试问 和和 有何关系？有何关系？5.5.同同一一基基圆圆上上所所生生成成的的两两条条同同向向渐渐开开线线为为法法向等距曲线。向等距曲线。精密仪器与机械学系 设计工程研究所q问题问题2 2：G G1 1、G G3 3为同一基圆上所生成的两条反向渐为同一基圆上所生成的两条反向渐开线，试问开线，试问 和和 有何关系？有何关系？6.6.同同一一基基圆圆上上所所生生成成的的两两条条反反向向渐渐开开线线为为法法向等距曲线。向等距曲线。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.3.3 4.3.3 渐开线方程渐开线方程1.1.渐开线的压力角渐开线的压力角2.

10、2.渐开线方程渐开线方程精密仪器与机械学系 设计工程研究所渐开线的极渐开线的极坐标方程式坐标方程式渐开线函数渐开线函数精密仪器与机械学系 设计工程研究所q法线与基圆相切；法线与基圆相切；q齿轮固定，基圆唯一；齿轮固定，基圆唯一；q法线交于定点法线交于定点C C4.3.4 4.3.4 渐开线齿廓的啮合特性渐开线齿廓的啮合特性精密仪器与机械学系 设计工程研究所q啮合特性啮合特性q1.1.中心距的可别离性；中心距的可别离性；中中心心距距变变化化后后，C C点点随随之之变变化化，但但 r rb1b1、r rb2b2 不不变变，即即传传动动比比不不变变。有有利利于于加工、安装和使用。加工、安装和使用。精

11、密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.接触点的轨迹是直线接触点的轨迹是直线啮合线；啮合线；3.3.作用力的方向始终沿啮合线；作用力的方向始终沿啮合线；4.4.中心距变动，啮合线变化；中心距变动，啮合线变化；5.5.存在相对滑动，导致摩擦磨损。存在相对滑动，导致摩擦磨损。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.4 4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮4.4.1 4.4.1 根本参数根本参数1.1.模数模数m m，压力角，压力角精密仪器与机械学系 设计工程研究所q定义分度圆上：定义分度圆上：模数模数m=Pm=Pk k/，压力角，压力角，均为标准值，均为标准值国家标准国家标准=20=

12、20，英制标准，英制标准=14.5,=14.5,某些汽车齿轮某些汽车齿轮=22.5=22.52.2.齿顶高系数，顶隙系数齿顶高系数，顶隙系数精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.4.2 4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算标准齿轮的特征标准齿轮的特征：q分度圆上模数和压力角为标准值；分度圆上模数和压力角为标准值；q齿距齿距p p所包含的齿厚所包含的齿厚s s与齿槽宽与齿槽宽e e相等；相等；q具有标准的齿顶高与齿根高。具有标准的齿顶高与齿根高。精密仪器与机械学系 设计工程研究所渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算式渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算

13、式精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.5 4.5 渐开线标准齿轮的啮合渐开线标准齿轮的啮合 节点节点节圆节圆啮合角啮合角标准中心距标准中心距-无侧隙啮合无侧隙啮合分度圆与节圆重合分度圆与节圆重合渐开线齿廓具有可别离性渐开线齿廓具有可别离性精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.5.2 4.5.2 正确啮合条件正确啮合条件q条件：齿对交替过程中不发生冲击条件：齿对交替过程中不发生冲击精密仪器与机械学系 设计工程研究所精密仪器与机械学系 设计工程研究所q保证加工与互换性保证加工与互换性4.5.3 4.5.3 连续传动条件连续传动条件q理论啮合线理论啮合线q实际啮合线实际啮合线连续传动条件？连续传动

14、条件？精密仪器与机械学系 设计工程研究所q实际啮合线实际啮合线q重合度重合度精密仪器与机械学系 设计工程研究所重合度计算：重合度计算：精密仪器与机械学系 设计工程研究所对于内啮合齿轮：对于内啮合齿轮：当齿轮与齿条啮合时：当齿轮与齿条啮合时：精密仪器与机械学系 设计工程研究所与模数无关，随齿数增大与模数无关，随齿数增大当两轮的齿数趋于无穷大时当两轮的齿数趋于无穷大时齿条：齿条：？精密仪器与机械学系 设计工程研究所q 大意味着什么大意味着什么(物理意义物理意义)？q表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所占的时间比例大。占的时间比例大。q结论结论q 根本定律

15、解决瞬时传动比恒定的必要条件；根本定律解决瞬时传动比恒定的必要条件；q 相等，解决连续传动的必要条件；相等，解决连续传动的必要条件；q 1 1，解决连续传动的充分条件。，解决连续传动的充分条件。q标准齿轮、标准中心距，标准齿轮、标准中心距，恒大于恒大于1 1精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6 4.6 渐开线齿轮的加工渐开线齿轮的加工渐开线齿轮的加工方法渐开线齿轮的加工方法1.1.成形法成形法精密仪器与机械学系 设计工程研究所铣削法铣削法拉削法拉削法精密仪器与机械学系 设计工程研究所q 渐开线的形状与基圆有关渐开线的形状与基圆有关q 成形铣刀刀号和加工齿数范围成形铣刀刀号和加工齿数范围精密

16、仪器与机械学系 设计工程研究所成型法加工齿轮的特点成型法加工齿轮的特点不需要专用机床；不需要专用机床；齿型误差较大；齿型误差较大；分齿误差较大。分齿误差较大。用于用于9 9级以下精度的齿轮加工级以下精度的齿轮加工2.2.范成法范成法(展成法展成法)4.6.2 4.6.2 范成法加工齿轮的原理和方法范成法加工齿轮的原理和方法1.1.根本原理根本原理精密仪器与机械学系 设计工程研究所q一对齿轮作无侧隙啮合时，其共轭齿廓互一对齿轮作无侧隙啮合时，其共轭齿廓互为包络线为包络线包络法包络法精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.加工方法加工方法q插齿加工插齿加工精密仪器与机械学系 设计工程研究所齿轮插

17、刀齿轮插刀优点优点：用一把插刀可以加工出用一把插刀可以加工出 m m、相同而齿数不同相同而齿数不同的各种齿轮的各种齿轮(包括内齿轮包括内齿轮)。缺点缺点：切削不连续，生产效率较低。切削不连续，生产效率较低。齿条插刀齿条插刀精密仪器与机械学系 设计工程研究所q滚齿加工滚齿加工精密仪器与机械学系 设计工程研究所优点优点：用一把滚刀可以加工出用一把滚刀可以加工出 m m、相同而齿数不同相同而齿数不同的各种齿轮，切削连续，生产效率高。的各种齿轮，切削连续，生产效率高。缺点缺点：不能加工内齿轮。不能加工内齿轮。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6.3 4.6.3 用标准齿条刀具加工齿轮用标准齿条刀具

18、加工齿轮1.1.标准齿条刀具标准齿条刀具 顶部比普通齿条多出一段顶部比普通齿条多出一段C*mC*m，用，用于在被加工齿轮的齿根局部切出齿顶于在被加工齿轮的齿根局部切出齿顶间隙间隙精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.用标准齿条刀具加工齿轮用标准齿条刀具加工齿轮被加工齿轮的齿数取决于被加工齿轮的齿数取决于 v v刀刀 和和 轮轮 的比值。的比值。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6.4 4.6.4 渐开线齿廓的根切渐开线齿廓的根切1.1.根切的现象根切的现象根切位置根切位置2.2.根切的危害根切的危害齿根强度削弱，重合度减小齿根强度削弱，重合度减小精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3

19、.根切的原因根切的原因标准齿轮：标准齿轮：刀具的齿顶线超过刀具的齿顶线超过了极限啮合点了极限啮合点N N。精密仪器与机械学系 设计工程研究所精密仪器与机械学系 设计工程研究所q考虑变位精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6.5 4.6.5 防止根切的措施防止根切的措施1.z171.z17对于标准齿轮对于标准齿轮2.2.变位变位正变位正变位刀具远离工件中心刀具远离工件中心精密仪器与机械学系 设计工程研究所q变位后变位后精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6.6 4.6.6 变位齿轮啮合传动的几何尺寸变位齿轮啮合传动的几何尺寸1.1.无侧隙啮合方程式无侧隙啮合方程式实现无侧隙啮合实现无侧隙啮合

20、反映反映变位系数之和变位系数之和与与啮合角啮合角的关系的关系精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.中心距与中心距变动系数中心距与中心距变动系数中心距中心距中心距变动系数中心距变动系数精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3.齿高变动系数和齿顶圆直径齿高变动系数和齿顶圆直径刀具中线与节线别离，移了刀具中线与节线别离，移了保持全齿高不变保持全齿高不变那么：那么：精密仪器与机械学系 设计工程研究所保证无侧隙：保证无侧隙：保证标准顶隙保证标准顶隙如果：如果：精密仪器与机械学系 设计工程研究所可以证明：可以证明：齿顶高削去齿顶高削去齿高变动系数齿高变动系数精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.6.7

21、 4.6.7 变位齿轮及其应用变位齿轮及其应用1.1.类型类型零传动零传动 x1+x2=0 x1+x2=0包括标准齿轮包括标准齿轮通常：通常：小轮小轮x1 0 x1 0，大轮，大轮x2 0 x2 0中心距中心距a a，啮合角，啮合角角度变位角度变位精密仪器与机械学系 设计工程研究所优点：优点：提高轮齿的抗弯能力；提高轮齿的抗弯能力；提高齿面的接触强度曲率半径增大；提高齿面的接触强度曲率半径增大；配凑中心距；配凑中心距；减轻轮齿磨损程度。减轻轮齿磨损程度。缺点：缺点：正变位齿轮齿顶易变尖，重合度下降。正变位齿轮齿顶易变尖，重合度下降。精密仪器与机械学系 设计工程研究所q负传动 x1+x2 0中心

22、距中心距a，啮合角，啮合角角度变位角度变位精密仪器与机械学系 设计工程研究所优缺点：优缺点：与正传动相反。与正传动相反。配凑中心距；配凑中心距；精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.应用应用q凑中心距凑中心距精密仪器与机械学系 设计工程研究所q修复旧齿轮；修复旧齿轮；q减小齿轮尺寸；减小齿轮尺寸；q提高齿轮弯曲疲劳强度等。提高齿轮弯曲疲劳强度等。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.7 4.7 斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮4.7.1 4.7.1 渐开线斜齿圆柱齿轮渐开线斜齿圆柱齿轮1.1.斜齿圆柱齿轮齿面的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成精密仪器与机械学系 设计工程研究所端面是渐开线，符合齿廓啮合根

23、本定律端面是渐开线，符合齿廓啮合根本定律精密仪器与机械学系 设计工程研究所2.2.斜齿圆柱齿轮的根本参数斜齿圆柱齿轮的根本参数1 1螺旋角螺旋角精密仪器与机械学系 设计工程研究所2 2齿距和模数齿距和模数3 3压力角压力角4 4齿顶高系数和顶隙系数齿顶高系数和顶隙系数5 5几何尺寸几何尺寸3.3.斜齿圆柱齿轮的啮合特性斜齿圆柱齿轮的啮合特性接触线是斜直线接触线是斜直线逐渐接触，逐渐脱开，逐渐接触，逐渐脱开，传动平稳，冲击和噪声小传动平稳，冲击和噪声小精密仪器与机械学系 设计工程研究所q产生轴向推力产生轴向推力角角轴向力轴向力，对轴承不利，对轴承不利角太小，斜齿轮的优点不易发挥角太小，斜齿轮的优

24、点不易发挥一般：一般：=820=820q重合度加大重合度加大(后面分析后面分析)人字齿轮：消除轴向推力人字齿轮：消除轴向推力4.7.2 4.7.2 平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构1.1.平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算精密仪器与机械学系 设计工程研究所(1)(1)法面参数与端面参数的关系法面参数与端面参数的关系模数模数精密仪器与机械学系 设计工程研究所q压力角压力角精密仪器与机械学系 设计工程研究所(2)(2)法面参数的意义法面参数的意义法面：加工时的进刀方向，为标准参数法面：加工时的进刀方向，为标准参数端面：渐开线，与直齿轮相当端面：渐开线，与直齿轮相当精密仪器

25、与机械学系 设计工程研究所外啮合外啮合1 1=-=-2 2 内啮合内啮合1 1=2 2 2.平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算(1)(1)正确啮合条件正确啮合条件q两轮啮合处的轮齿倾斜方向必须一致两轮啮合处的轮齿倾斜方向必须一致精密仪器与机械学系 设计工程研究所q端面内的啮合相当于直齿轮啮合端面内的啮合相当于直齿轮啮合精密仪器与机械学系 设计工程研究所(2)(2)连续传动条件连续传动条件端面重合度端面重合度纵向重合度纵向重合度斜齿轮传动的重合度比直齿轮大斜齿轮传动的重合度比直齿轮大直齿轮：直齿轮：斜齿轮：斜齿轮：精密仪器与机械学系 设计工程研究所直齿轮：直齿轮：斜齿轮

26、：斜齿轮：精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3.斜齿圆柱齿轮的当量齿轮斜齿圆柱齿轮的当量齿轮 与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮的齿轮的当量齿轮当量齿轮q当量齿轮的齿数称为斜齿轮的当量齿轮的齿数称为斜齿轮的当量齿数当量齿数精密仪器与机械学系 设计工程研究所q将将C C点的曲率半径点的曲率半径作为当量齿轮的分度圆半径作为当量齿轮的分度圆半径精密仪器与机械学系 设计工程研究所q标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数：精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.4.当量齿轮的用途当量齿轮的用途q仿形法加工斜齿圆柱齿轮

27、时，选择铣刀；仿形法加工斜齿圆柱齿轮时，选择铣刀；q弯曲疲劳强度计算。弯曲疲劳强度计算。q选择变位系数及测量齿厚选择变位系数及测量齿厚精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.8 4.8 直齿圆锥齿轮传动机构直齿圆锥齿轮传动机构直齿圆锥齿轮齿廓的形成直齿圆锥齿轮齿廓的形成1.1.理论齿廓的形成理论齿廓的形成q基圆锥基圆锥球面渐开线球面渐开线q球面由于不能展开成平面，球面由于不能展开成平面，给设计和制造带来很大困难，工程上采用近给设计和制造带来很大困难，工程上采用近似似精密仪器与机械学系 设计工程研究所q用背锥齿形代替圆锥齿轮大端的球面齿型用背锥齿形代替圆锥齿轮大端的球面齿型q大端模数为标准值大端模

28、数为标准值2.2.背锥和当量齿数背锥和当量齿数精密仪器与机械学系 设计工程研究所q将背锥展平将背锥展平(参数与圆锥齿轮大端相同参数与圆锥齿轮大端相同)q将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，其齿数将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，其齿数将增至将增至z zv v圆锥齿轮的当量齿轮圆锥齿轮的当量齿轮qz zv v当量齿数当量齿数精密仪器与机械学系 设计工程研究所q标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最少齿数：标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最少齿数：3.当量齿轮的用途当量齿轮的用途q仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；q弯曲疲劳强度计算。弯曲疲劳强度计算。精密仪器与机械学系

29、 设计工程研究所4.8.2 4.8.2 直齿圆锥齿轮啮合传动直齿圆锥齿轮啮合传动1.1.正确啮合条件正确啮合条件2.2.连续传动条件连续传动条件q重合度重合度1 1q按照当量齿轮进行分析和计算按照当量齿轮进行分析和计算精密仪器与机械学系 设计工程研究所q传动比传动比精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.8.3 4.8.3 直齿圆锥齿轮的几何尺寸直齿圆锥齿轮的几何尺寸精密仪器与机械学系 设计工程研究所精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.9 4.9 蜗杆传动机构蜗杆传动机构4.9.1 4.9.1 概述概述1.1.蜗轮蜗杆的形成蜗轮蜗杆的形成q齿轮齿轮齿条的演化齿条的演化q螺旋传动的演化螺旋传动的

30、演化2.2.分类分类(1)(1)按齿廓的截面形状分按齿廓的截面形状分精密仪器与机械学系 设计工程研究所q阿基米德蜗杆普通蜗杆阿基米德蜗杆普通蜗杆精密仪器与机械学系 设计工程研究所q延伸渐开线蜗杆延伸渐开线蜗杆精密仪器与机械学系 设计工程研究所q渐开线蜗杆渐开线蜗杆精密仪器与机械学系 设计工程研究所(2)(2)按头数分按头数分q单头，多头单头，多头(3)(3)按蜗杆形状分按蜗杆形状分圆柱蜗杆圆柱蜗杆环面蜗杆环面蜗杆(提高承载能力提高承载能力)锥蜗杆锥蜗杆精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3.传动特点传动特点q传动比传动比 i i 较大较大(i i=880)=880)q结构紧凑，工作平稳结构紧

31、凑，工作平稳(连续连续)，噪音较小，噪音较小q相对滑动速度大，效率低，需材料匹配相对滑动速度大，效率低，需材料匹配(贵重金属贵重金属)4.9.2 4.9.2 普通蜗杆的主要参数和几何尺寸计算普通蜗杆的主要参数和几何尺寸计算精密仪器与机械学系 设计工程研究所精密仪器与机械学系 设计工程研究所1.1.特点特点q主平面内：主平面内：m m、为标准值为标准值2.2.正确啮合条件正确啮合条件精密仪器与机械学系 设计工程研究所3.3.传动比传动比4.4.蜗杆分度圆直径蜗杆分度圆直径d d1 1和导程角和导程角精密仪器与机械学系 设计工程研究所q为限制为限制d d1 1的数量，国家标准规定了系列值的数量，国

32、家标准规定了系列值5.5.齿面间的滑动速度齿面间的滑动速度 q效率低，磨损、发热效率低，磨损、发热 精密仪器与机械学系 设计工程研究所6.6.传动效率传动效率(考虑轴承、搅油考虑轴承、搅油)7.7.蜗杆传动转动方向的判别蜗杆传动转动方向的判别精密仪器与机械学系 设计工程研究所8.8.几何尺寸计算几何尺寸计算精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.10 4.10 非圆齿轮传动机构简介非圆齿轮传动机构简介4.10.1 4.10.1 常用非圆齿轮传动机构常用非圆齿轮传动机构q椭圆齿轮机构椭圆齿轮机构精密仪器与机械学系 设计工程研究所q对数螺线非圆齿轮机构对数螺线非圆齿轮机构q三角形齿轮机构三角形齿轮机

33、构精密仪器与机械学系 设计工程研究所q矩形齿轮机构矩形齿轮机构精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.10.2 4.10.2 非圆齿轮传动需满足的条件非圆齿轮传动需满足的条件q任意瞬时两轮节曲线的向量半径之和等于两轮的中心距；任意瞬时两轮节曲线的向量半径之和等于两轮的中心距；q相互滚动的两端节曲线弧长应时时相等。相互滚动的两端节曲线弧长应时时相等。精密仪器与机械学系 设计工程研究所4.10.3 4.10.3 应用实例应用实例q对数解算装置对数解算装置 解算仪中利用对数螺线非圆齿轮机构实现导数的运算解算仪中利用对数螺线非圆齿轮机构实现导数的运算精密仪器与机械学系 设计工程研究所q绕线机绕线机 利用椭圆齿轮机构传动比的变化来控制绕线机构往复运动的速度，从利用椭圆齿轮机构传动比的变化来控制绕线机构往复运动的速度，从而使绕线缠绕成型良好而使绕线缠绕成型良好精密仪器与机械学系 设计工程研究所本章习题本章习题(第第6 6周周)：4.34.3，4.54.5，4.84.8本章本章习题习题(第第8 8周周)：4.184.18，4.204.20，4.234.23本章习题本章习题(第第9 9周周)：4.264.26，4.284.28，4.304.30