《机械原理 第3版 教学课件 ppt 作者 孔建益 09-齿轮机构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理 第3版 教学课件 ppt 作者 孔建益 09-齿轮机构（407页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 直齿圆柱齿轮机构 (Spur Gear Mechanism),第一节 概述,第二节 渐开线及其特性,第三节 齿轮的基本参数,第五节 渐开线齿廓及齿轮传动的特性,第四节 齿廓啮合基本定律,第六节 齿轮加工,第七节 齿轮机构的几何尺寸计算,第八节 齿轮机构的传动设计,本章内容,第一节 概述,第一节 概述,用于传递空间任意两轴之间的运动和动力,传动准确可靠,效率高,突出优点,摆线,圆弧,渐开线,齿廓曲线,第一节 概述,第一节 概述,齿轮机构可分为两大类：,一、平面齿轮机构（圆柱齿轮）,二、空间齿轮机构,一、平面齿轮机构 （圆柱齿轮）,第一节 概述,（两轮轴线平行）,外啮合齿轮机构,内啮合齿轮
2、机构,齿条齿轮机构,直齿,斜齿轮机构,人字齿轮机构,第一节 概述,(一、平面齿轮机构 ),二、空间齿轮机构,两齿轮的轴线不平行 相对运动为空间运动,第一节 概述,（两轮轴线不平行）,(二、空间齿轮机构 ),第一节 概述,直齿圆锥齿轮机构,蜗轮蜗杆机构,曲齿,螺旋齿轮机构,两轮轴线相交,直齿,两轮轴线交错,两轮轴线垂直交错,齿轮机构的优点,齿轮机构的缺点,第一节 概述,(齿轮机构的优缺点 ),第二节 渐开线及其特性,第二节 渐开线及其特性,一、渐开线的形成及其特性,第二节 渐开线及其特性,rb,O,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形
3、成 ),K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,齿廓曲面形成,K,A,B,O,ri,*发生线KB在基圆上纯滚动时，发生线上K点的轨迹渐开线(involute),第二节 渐开线及其特性,(渐开线的形成 ),rb,rb,K,A,B,O,ri,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B
4、,O,rb,ri,1,2,*2）渐开线在任意点的法线恒切于基圆,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,Bi（p12）,O,ri,1,2,n,n,法线,*3）渐开线离基圆越近其曲率半径越小,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),rb,K,A,B,O,rb,K,B,K,K,A,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,Ai,Bi,*4）同一基圆上的任意两条渐开线上各点之间的距离相等,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,i,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,i,第二节 渐开线及
5、其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,i,K,A,B,O,rb,ri,i,*5）渐开线的形状取决于基圆,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,*6）基圆内无渐开线,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),K,A,B,O,rb,ri,第二节 渐开线及其特性,(渐开线的特性 ),1）KB=AB,2）渐开线在任意点的法线恒切于基圆,3）渐开线离基圆越近其曲率半径越小,4）同一基圆上的任意两 条渐开线上各点之间的距离相等,6）基圆内无渐开线,5）渐开线的形状取决于基圆,二、渐开线方程式 (involute equation),第二节 渐开线及其特
6、性,K,A,B,O,rb,ri,i,*i压力角(pressure angle)：力作用线与受力点速度方向线间所夹的锐角,轮齿传力时的情况,第二节 渐开线及其特性,(渐开线方程 ),K,A,B,O,rb,ri,*渐开线方程,i,n,VK,i,i,*ri=rb/cosi,* i =tani- i,n,第二节 渐开线及其特性,(渐开线方程 ),K,A,B,rb,ri,*渐开线方程,i,n,VK,i,i,第二节 渐开线及其特性,(渐开线方程 ),invi=i =tani- i,1)单位为rad（弧度）,3)任意圆半径与其上压力角余弦的乘积恒等于基圆半径,2)基圆上的压力角为零,ri cosi = rb
7、,O,i,单位（弧度）, 0.0067985,tan =tan15.5-15.5*/180=0.0067985, ?,i,第二版教材表9-1，第三版教材表9-2,第二节 渐开线及其特性,(渐开线方程 ),第三节 齿轮的基本参数,第三节 齿轮的基本参数,一、直齿圆柱齿轮的 各部分名称与符号,第三节 齿轮的基本参数,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),齿面形成,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),b,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),分度圆上的齿厚(tooth tickness)S 齿槽宽(space width)e和齿距(pitch)p,p=s+e,第
8、三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),齿顶高(addendum)ha 齿根高(dedendum)hf,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),任意圆上的齿厚（tooth thickness）si，齿槽宽（space width）ei和齿距（pitch）pi,pi= si + ei,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),r,d,o,圆周长：d=?,令m= p/ d=zm m模数 (module)（单位mm),d=zp,d=z(p/),第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),规定分度圆上的压力角 =200 模数m为标准值,*分度圆计算的基准圆，其上的模数和
9、压力角为标准值,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),r,d,o,r,内齿轮(internal gear),第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),e内s外,s内e外,内齿轮:rf ra,内齿轮齿廓全为渐开线，故内齿轮：rarb,内、外齿轮的不同处,r,ra,rf,r,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),r,ra,rf,r,1、模数的单位为mm,2、模数愈大，尺寸也愈大。,第三节 齿轮的基本参数,(一、齿轮名称与符号 ),m=1,第三节 齿轮的基本参数,(比较 ),Z=16,m=2,m=1,第三节 齿轮的基本
10、参数,(比较 ),Z=16,m=4,m=2,m=1,第三节 齿轮的基本参数,(比较 ),Z=16,m=1,m=2,m=4,第三节 齿轮的基本参数,(比较 ),Z=16,第三节 齿轮的基本参数,(标准模数系列表 ),第二版教材表9-2，第三版教材表9-3,二、齿条（rack）,第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),压力角,第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),齿距均相等：p=m,第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号
11、),p,s,e,中线,ha,hf,*正常齿：其齿顶高系数 ha*=1.0 齿根高系数 hf*= ha*+c*=1.25. 径向间隙系数 c*=0.25,第三节 齿轮的基本参数,(二、齿条名称与符号 ),*P=m e=s= m/2 ha=mha* hf=mhf*,(标准系数 表 ),第三节 齿轮的基本参数,第二版教材表9-3，第三版教材表9-4,第四节 齿廓啮合基本定律,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,传动比i12= 1 /2,齿廓1,齿廓2,*共轭齿廓满足予定传动比的一对齿廓。,第四节 齿廓啮合基本定律,(共轭齿廓 ),1,2,齿廓1主动齿廓,接触点K（K1，K2）,K（K1，K
12、2）,n,n,t,t,K点的法线,K点的切线,1,2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,K（K1，K2）,n,n,t,t,1,2,VK1,VK2,可得到：VnK1 = VnK2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,K（K1，K2）,n,n,t,t,1,2,VK1,VK2,VnK1,VnK2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,K（K1，K2）,n,n,1,2,P,点P即速度瞬心P12,1 o1 p,3,2 o2 p,=,第四节 齿廓啮合基本定律,i12 = 1 /2 =o2 p/ o1 p,O1,O2,K,O1,n,n,1,O2,2,P,i12= 1 /2 =O
13、2 p / O1 p,N1,N2,*齿廓啮合基本定律： 任一位置的传动比等于连心线o1o2被齿廓公法线分成的两段长度的反比。,*P点称为啮合节点 或称节点(pitch piont),第四节 齿廓啮合基本定律,1,2,n,n,P,1,2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,n,n,P,1,2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,n,n,P,两齿廓接触过程中P点位置变化则i12不为常数。,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,n,n,P,齿廓在节点P啮合的特点：,两齿廓接触点在节点处的速度相等。,其相对滑动速度为零。,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,n,P,1,2,若要求i12=常数，即无论齿廓在何处啮合，接触点的法线必交于连心线于定点P。,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,观察P点(P1和P2)随1、2齿廓的运动,*i12=常数，则P为定点。,O1,O2,1,2,n,n,P,1,2,第四节 齿廓啮合基本定律,1,2,n,n,P,1,2,第四节 齿廓啮合基本定律,O1,O2,1,2,n,
