机械原理课件A-第六章1

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第六章 齿轮机构及其设计(Chapter 6: Gear Mechanisms and Design)

编写：崔可维 主审：秦荣荣 制作：秦荣荣 吴 迪 熊 健 李小华

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§ 6-1 齿轮机构的应用及分类(Application and classification)一.应用: 齿轮机构用于传递空间任意两轴 间的运动和动力。 二.特点： 功率大,效率高,传动比准确,使 用寿命长,工作安全可靠。三.分类( 按 传 动 比 i 1 2 1 2

是否为恒定值分 )

:

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1. 定传动比齿轮机构 ( i12 C ): 圆形齿轮机构。

2. 变传动比齿轮机构( i12按一定规律变化) 非圆齿轮机构 . 圆形齿轮机构类型：

(一).平面齿轮机构传递两平行轴间的运动。1.直齿圆柱齿轮机构：

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直 齿 圆 柱 齿 轮 机 构

1)外啮合齿 轮传动

2)内啮合齿 轮传动3)齿轮齿条 啮合

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(一)、平面齿轮机构

1. 直齿圆柱 齿轮传动

2. 斜齿圆柱 齿轮传动

3. 人字齿轮 传动

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(二)、空间齿轮机构传递两相交.交错轴之间的运动。1.锥齿轮传动：传递任意两相交轴间运动。 轮齿分布 形式有： 1)直齿 2)斜齿 3)曲齿

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2.交错轴斜齿轮传动 (螺旋齿轮传动): 传递空间任意交 错两轴间的运动。 3.蜗轮蜗杆传动： 传递空间交错 两轴间的运动。

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§ 6-2 齿轮的齿廓曲线(Tooth profiles of gear)共轭齿廓：能实现预定传动比，且能满足 一定规律传动的齿廓。

一、齿廓啮合基本定律 v P1 如图所示， v P2 ∵ O1P 1 O2P 2

1V K2 K1

o1V K2V K1

nK(K1,K2 )

任意齿廓在K点

VP

啮合的情况。

P n

1 O2 P P点即为两齿 i12 2 O1 P 廓啮合的瞬心。

o2

2

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齿廓啮合基本定律：互相啮合传动的一对齿轮在 任一位置时的传动比，都与其连 心线O1O2被其啮合齿廓在接触点 处的公法线所分成的两线段成反 比。

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1V K2 K1 V K2 V K1

o1

nK(K1,K2 )

i12

1 2

O2 P O1 P

VP

P n o2

P— 称为啮合节点， 简称节点。 1.若P为定点，i12=C P点的轨迹称为节圆。

2

2.若P为动点，i12=C,P点的轨迹称为节线。

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齿廓曲线的选择：

1.容易加工制造；2.便于安装；

3.互换性好。本章主要介绍渐开线齿廓。

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二、渐开线及其特性1、渐开线的形成K 一发生线在基圆 发生线 rK 要素:基圆,发生线。 上相切纯滚动，发生 线上任一点K 在基圆 K rb B K 基圆半径 平面内走过的轨迹Ak 渐A rb o 开 即为渐开线。 渐开线展角 基圆 线K

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2、渐开线特性

K 法线切于基圆。 B 3)B点是渐开线在K点 A rb o 的曲率中心，BK是 基圆 渐开线在K点的曲 率半径。 4)基圆大小决定渐开线形状(直线是渐 开线的特例)。 5)基圆以内无渐开线。K

渐 开 1)B K A B 2)渐开线上任一点的 线

K

rK

发生线

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三、渐开线方程 1、压

力角: F k 齿廓上K点受力方向 K Vk 发生线 (法线方向)与该点 渐 rK 速度方向之间所夹锐 开 K 角。用 K 表示。 线 BAK

o 基圆

rb

2、方程: (极坐标方程)

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kVk 渐 开 线 A

F

极坐标方程K由 图 : c os K

rb rK

rK K

发生线 K

在 OBK中

B

o 基圆

rb

tg K

BK rb

AB rb

rb ( K K ) rb

K tg

K

K

in v

K

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工程上常用inv k 表示 k 。 inv k 称为渐开线函数。

渐开线极坐标方程:rb rK cos K inv tg K K K K