齿轮机构新课件

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1、总目录上一页下一页结 束第九章第九章 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计 1 齿轮机构的应用与分类齿轮机构的应用与分类 一、特点和类型一、特点和类型一、特点和类型一、特点和类型 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，是现代机械中应用最广的一种机械传动。的一种机械传动。的一种机械传动。的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：齿轮传动与带传动相比主要有以下优点：齿轮传动与

2、带传动相比主要有以下优点： （1 1 1 1）传递动力大，可达）传递动力大，可达）传递动力大，可达）传递动力大，可达101010105 5 5 5KWKWKWKW；（2 2 2 2）效率高，可达）效率高，可达）效率高，可达）效率高，可达99%99%99%99%； （3 3 3 3）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年；）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年；）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年；）寿命长，工作平稳，可靠性高，正常使用与维护，可达几十年；（4 4 4 4）速度高，圆周速度可达到）速度高，圆周速度可达到）速度高，圆周速度可达到

3、）速度高，圆周速度可达到300m/s300m/s300m/s300m/s；（5 5 5 5）齿轮直径可从不到）齿轮直径可从不到）齿轮直径可从不到）齿轮直径可从不到1mm1mm1mm1mm到到到到150m150m150m150m以上；以上；以上；以上；（6 6 6 6）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有：齿轮传动与带传动相比主要缺点有：齿轮传动与带传动相比主要缺点有：齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （

4、1 1 1 1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2 2 2 2）不宜作远距离传动；）不宜作远距离传动；）不宜作远距离传动；）不宜作远距离传动； (3) (3) (3) (3)无过载保护；无过载保护；无过载保护；无过载保护； (4) (4) (4) (4)需专门加工设备。需专门加工设备。需专门加工设备。需专门加工设备。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束齿齿齿齿轮轮轮轮传传传传动动动动类类类类型型型型按两轴位置分按两轴位置分按两轴位置分按两轴位置分直齿

5、圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴平行）（轮齿与轴平行）（轮齿与轴平行）（轮齿与轴平行）斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动（轮齿与轴不平行）（轮齿与轴不平行）（轮齿与轴不平行）（轮齿与轴不平行）外啮合外啮合外啮合外啮合 内啮合内啮合内啮合内啮合 齿轮齿条齿轮齿条齿轮齿条齿轮齿条外啮合外啮合外啮合外啮合 内啮合内啮合内啮合内啮合 齿轮齿条齿轮齿条齿轮齿条齿轮齿条 人字齿轮传动（轮齿成人字形）人字齿轮传动（轮齿成人字形）人字齿轮传动（轮齿成人字形）人字齿轮传动（轮齿成人字形） 空间齿轮运动空间齿轮运动空间齿轮运动空间齿轮运动 传递相

6、交轴运动传递相交轴运动传递相交轴运动传递相交轴运动（锥齿轮传动）（锥齿轮传动）（锥齿轮传动）（锥齿轮传动） 传递交错轴运动传递交错轴运动传递交错轴运动传递交错轴运动 直齿直齿直齿直齿 斜齿斜齿斜齿斜齿 曲线齿曲线齿曲线齿曲线齿交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动 准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动平面齿轮传动平面齿轮传动平面齿轮传动平面齿轮传动( ( ( (圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动) ) ) )1齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束外啮合直齿轮外啮合直齿轮

7、内啮合直齿轮内啮合直齿轮直齿条直齿条外啮合斜齿轮外啮合斜齿轮齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束人字齿轮人字齿轮斜齿条斜齿条直齿圆锥齿轮直齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮曲齿圆锥齿轮齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束交错轴斜齿螺旋齿轮交错轴斜齿螺旋齿轮蜗杆传动蜗杆传动准双曲面齿轮准双曲面齿轮齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束按工作条件按工作条件 按齿形按齿形按齿形按齿形 渐开线渐开线渐开线渐开线常用常用常用常用摆线摆线摆线摆线计时仪器计时仪器计时仪器计时仪器圆弧圆弧圆弧圆弧承载能力较强承载能力较强承载能力较强承载能力较强 开式开式开式开式适于低速及不重要的场合适于低速及不重要

8、的场合适于低速及不重要的场合适于低速及不重要的场合半开式半开式半开式半开式农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩农业机械，建筑机械及简单机械设备，只有简单防护罩闭式闭式闭式闭式润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中润滑、密封良好，汽车、机床及航空发动机等齿轮传动中 动力齿轮动力齿轮动力齿轮动力齿轮以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传

9、动。以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。软齿面齿轮（齿面硬度软齿面齿轮（齿面硬度软齿面齿轮（齿面硬度软齿面齿轮（齿面硬度350HBS350HBS350HBS350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度硬齿面齿轮（齿面硬度硬齿面齿轮（齿面硬度硬齿面齿轮（齿面硬度350HBS350HBS350HBS350HBS）23按使用情况按使用情况按使用情况按使用情况按齿面硬度按齿面硬度

10、按齿面硬度按齿面硬度45齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束二二二二. . . .对齿轮传动的基本要求对齿轮传动的基本要求对齿轮传动的基本要求对齿轮传动的基本要求1.1.1.1.传动准确平稳传动准确平稳传动准确平稳传动准确平稳 齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以齿轮传动的最基本要求之一是瞬时传动比恒定不变。以避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、避免产生动载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、避免产生动

11、载荷、冲击、震动和噪声。这于齿轮的齿廓形状、制造和安装精度有关。制造和安装精度有关。制造和安装精度有关。制造和安装精度有关。2.2.2.2.承载能力强承载能力强承载能力强承载能力强 齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，齿轮传动在具体的工作条件下，必须有足够的工作能力，以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮以保证齿轮在整个工作过程中不致产生各种失效。这与齿轮的尺寸、材

12、料、热处理工艺因素有关。的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。的尺寸、材料、热处理工艺因素有关。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束9292齿廓齿廓啮合基本定律啮合基本定律一、一、一、一、齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律传动比：传动比：传动比：传动比：齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束 节圆半径：节圆半径：节圆半径：节圆半径： 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律: : : :（轮齿齿廓正确啮合的条件（轮齿齿廓正确啮合的条件（轮齿齿廓正确啮合的条件（轮齿齿廓正确啮合的条件 ） 要使一对齿

13、轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：要使一对齿轮的传动比为常数，那么其齿廓的形状必须是：不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心不论两齿廓在哪一点啮合，过啮合点所作的齿廓公法线都与连心线交与一定点线交与一定点线交与一定点线交与一定点PPPP齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律节点：节点：节点：节点： P P P P节圆节圆节圆节圆

14、：节点：节点：节点：节点P P P P在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆。 （轮（轮（轮（轮1 1 1 1的节圆是以的节圆是以的节圆是以的节圆是以O O O O1 1 1 1为圆心，为圆心，为圆心，为圆心，O O O O1 1 1 1P P P P为节圆的半径。）为节圆的半径。）为节圆的半径。）为节圆的半径。） 另另另另v v v vk1k1k1k1与与与与v v v vk2k2k2k2在公切线在公切线在公切线在公切线tttttttt的分量不等（除节点的分量不等（除节点的分量不等（除节点

15、的分量不等（除节点P P P P之外），差值即之外），差值即之外），差值即之外），差值即为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损）为相对滑动速度，从而造成齿面失效（磨损） 中心距：中心距：中心距：中心距： 传动比：传动比：传动比：传动比： 齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束通常采用通常采用通常采用通常采用共轭齿廓，共轭曲线共轭齿廓，共轭曲线共轭齿廓，共轭曲线共轭齿廓，共轭曲线齿廓曲线的选择齿廓曲线的选择齿廓曲线的选择齿廓曲线的选择1.1.1.1.满足定传动比的要求；满足定传动比的要求；满足定传动比的要求；满

16、足定传动比的要求；2.2.2.2.考虑设计、制造等方面。考虑设计、制造等方面。考虑设计、制造等方面。考虑设计、制造等方面。 凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称共轭齿廓共轭齿廓共轭齿廓共轭齿廓，共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭齿廓的齿廓曲线称为共轭曲线共轭曲线共轭曲线共轭曲线渐开线渐开线渐开线渐开线常用常用常用常用摆线摆线摆线摆线计时仪器计时仪器计时仪器计时仪器圆弧圆弧圆弧圆弧承载能力较强承载能力较强承载能力较强承载能力较强 齿轮机构

17、新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束一、渐开线的形成及特性一、渐开线的形成及特性一、渐开线的形成及特性一、渐开线的形成及特性渐开线齿廓形成渐开线齿廓形成渐开线齿廓形成渐开线齿廓形成AKAKAKAK渐开线；渐开线；渐开线；渐开线； 基圆：基圆：基圆：基圆：r r r rb b b b ；n n n n- - - -n n n n：发生线：发生线：发生线：发生线93 93 渐开线齿廓渐开线齿廓1n n n nn n n n齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束渐开线的性质渐开线的性质渐开线的性质渐开线的性质（1 1 1 1）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。）发生线沿基圆滚

18、过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。）发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过相应弧长。 （2 2 2 2）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆）渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开线上某点的法线。的切线必为渐开线上某点的法线。的切线必为渐开线上某点的法线。的切线必为渐开线上某点的法线。 （3 3 3 3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐

19、角）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的称为该点的称为该点的称为该点的压力角压力角压力角压力角。（4 4 4 4）渐开线的形状只取决于基圆大小渐开线的形状只取决于基圆大小渐开线的形状只取决于基圆大小渐开线的形状只取决于基圆大小。（5 5 5 5）基圆内无渐开线。）基圆内无渐开线。）基圆内无渐开线。）基圆内无渐开线。2齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束二二二二. . . .渐开线齿廓渐开线齿廓渐开线齿廓渐开线齿廓满足满足满足满足齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律 常数常数常数常数 齿轮

20、机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束1.1.1.1.中心距可分性中心距可分性中心距可分性中心距可分性 上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。2.2.2.2.齿廓啮合线，压力作用线方向不变齿廓啮合线，压力作用线方向不变齿廓啮合线，压力作用线方向不变齿廓啮合线，压力作用线方向不变, , , ,传动平稳。传动平稳。传动平稳。传动平稳。 啮合线：啮合线：啮合线：啮合线：N N N N1 1 1 1N N N N2 2 2 2 啮合

21、点的轨迹啮合点的轨迹啮合点的轨迹啮合点的轨迹3.3.3.3.五线全一性五线全一性五线全一性五线全一性: : : :啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线啮合线、公法线、两基圆内公切线，发生线 ， 力的作用线五线重合。力的作用线五线重合。力的作用线五线重合。力的作用线五线重合。 啮合角啮合角啮合角啮合角：过节点：过节点：过节点：过节点C C C C作两节圆的公切线作两节圆的公切线作两节圆的公切线作两节圆的公切线tttttttt，它与啮合线，它与啮合线，它与啮合线，它与啮合线N N N N1 1 1 1N N N N2 2

22、 2 2的夹角的夹角的夹角的夹角（两基圆内公切线即啮合线为固定直线（两基圆内公切线即啮合线为固定直线（两基圆内公切线即啮合线为固定直线（两基圆内公切线即啮合线为固定直线 ，所以，所以，所以，所以 =C=C=C=C ） 因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。因为五线合一，所以两啮合齿廓间压力作用线方向不变。4.4.4.4.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三三三三. . . .渐开线齿廓啮合的特点渐开线齿廓啮

23、合的特点渐开线齿廓啮合的特点渐开线齿廓啮合的特点 齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束一、一、一、一、渐开线直齿圆柱齿轮的渐开线直齿圆柱齿轮的渐开线直齿圆柱齿轮的渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称各部分名称各部分名称各部分名称及主要参数及主要参数及主要参数及主要参数齿轮各部分名称和尺寸齿轮各部分名称和尺寸齿轮各部分名称和尺寸齿轮各部分名称和尺寸齿数齿数齿数齿数ZZZZ(1)(1)(1)(1)、基圆、基圆、基圆、基圆 d d d db b b b(r(r(r(rb b b b) ) ) )(2)(2)(2)(2)、齿顶圆、齿顶圆、齿顶圆、齿顶圆d

24、d d da a a a(r(r(r(ra a a a) ) ) )(3)(3)(3)(3)、齿根圆、齿根圆、齿根圆、齿根圆d d d df f f f(r(r(r(rf f f f) ) ) )(4)4)4)4)、分度圆、分度圆、分度圆、分度圆 d(r) d(r) d(r) d(r) 测量基准测量基准测量基准测量基准(5)5)5)5)、在任意圆上、在任意圆上、在任意圆上、在任意圆上d d d dk k k k 齿槽宽齿槽宽齿槽宽齿槽宽e e e ek k k k 齿厚齿厚齿厚齿厚S S S SK K K K 齿距齿距齿距齿距P P P PK K K K= = = = e e e ek k k

25、 k+ + + +S S S SK K K K94 94 94 94 渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸渐开线标直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸1齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束基节基节基节基节P Pb b基节基节基节基节基圆上的齿距基圆上的齿距基圆上的齿距基圆上的齿距周节周节周节周节P P周节周节周节周节分度圆上的齿距分度圆上的齿距分度圆上的齿距分度圆上的齿距P=s+e=2s=2e P=s+e=2s=2e (6).(6).(6).(6). 齿顶高齿顶高齿顶高齿顶高h h h ha a a a：d

26、 d d d与与与与d d d da a a a之间之间之间之间 h h h ha a a a=(d=(d=(d=(da a a a-d)/2-d)/2-d)/2-d)/2 齿全高齿全高齿全高齿全高h h h h：h=hh=hh=hh=ha a a a+h+h+h+hf f f f 齿根高齿根高齿根高齿根高h h h hf f f f：d d d d与与与与d d d df f f f之间之间之间之间h h h hf f f f=(d-d=(d-d=(d-d=(d-df f)/2)/2)/2)/2齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束标准齿轮的基本参数标准齿轮的基本参数标准齿轮的基本参数

27、标准齿轮的基本参数定义模数定义模数定义模数定义模数 或或或或 d=mz d=mz d=mz d=mz 单位：单位：单位：单位：mm mm mm mm ；m m m m标准化。标准化。标准化。标准化。 (1)(1)(1)(1)、模数、模数、模数、模数m m m m模数表示模数表示模数表示模数表示轮齿的大小轮齿的大小轮齿的大小轮齿的大小2齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束(2)(2)(2)(2)、分度圆压力角、分度圆压力角、分度圆压力角、分度圆压力角 （是决定渐开线齿廓形状是决定渐开线齿廓形状是决定渐开线齿廓形状是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数）的一个基本参数）的一个基本参数）的一个基

28、本参数） 国家标准规定齿轮分度圆国家标准规定齿轮分度圆国家标准规定齿轮分度圆国家标准规定齿轮分度圆 =20 =20 =20 =20为标准值，某些场合：为标准值，某些场合：为标准值，某些场合：为标准值，某些场合：=14.5=14.5=14.5=14.5、15151515、22.522.522.522.5、25252525。 分度圆和节圆区别与联系分度圆和节圆区别与联系分度圆和节圆区别与联系分度圆和节圆区别与联系 分度圆就是分度圆就是分度圆就是分度圆就是齿轮上具有标准齿轮上具有标准齿轮上具有标准齿轮上具有标准模数和标准压力模数和标准压力模数和标准压力模数和标准压力角的圆。角的圆。角的圆。角的圆。齿

29、轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束(3)(3)(3)(3)、齿数、齿数、齿数、齿数z z z z表明：齿轮的大小和渐开线齿轮形状都与齿数有关表明：齿轮的大小和渐开线齿轮形状都与齿数有关表明：齿轮的大小和渐开线齿轮形状都与齿数有关表明：齿轮的大小和渐开线齿轮形状都与齿数有关 (4)(4)(4)(4)、齿顶高系数、齿顶高系数、齿顶高系数、齿顶高系数 和顶隙系数和顶隙系数和顶隙系数和顶隙系数标准值：标准值：标准值：标准值： =1 =1 =1 =1， =0.25 =0.25 =0.25 =0.25非标准短齿：非标准短齿：非标准短齿：非标准短齿： =0.8 =0.8 =0.8 =0.8， =0.

30、3 =0.3 =0.3 =0.3齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束二、标准直齿轮的几何尺寸计算二、标准直齿轮的几何尺寸计算二、标准直齿轮的几何尺寸计算二、标准直齿轮的几何尺寸计算标准齿轮：是指标准齿轮：是指标准齿轮：是指标准齿轮：是指m m m m、h h h ha a a a* * * *、c c c c* * * * 均取标准值，具有标准的齿顶高均取标准值，具有标准的齿顶高均取标准值，具有标准的齿顶高均取标准值，具有标准的齿顶高 和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽

31、的齿轮。一个齿轮：一个齿轮：一个齿轮：一个齿轮： d=mz da=d+2ha=(z+2 ha*)mdf=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)mdb=dcosha= ha*mhf=( ha*+ c*)mh=ha+hf=(2 ha*+ c*)mP=m一对标准齿轮一对标准齿轮一对标准齿轮一对标准齿轮：m m m m、z z z z决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆，因此决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆，因此决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆，因此决定了分度圆的大小，而齿轮的大小主要取决于分度圆，因此m m m m、z z z z是决是决是决是决定齿轮大

32、小的主要参数定齿轮大小的主要参数定齿轮大小的主要参数定齿轮大小的主要参数轮齿的尺寸与轮齿的尺寸与轮齿的尺寸与轮齿的尺寸与m m m m， h h h ha a a a* * * * ， c c c c* * * * 有关，与有关，与有关，与有关，与z z z z无关无关无关无关齿形，与齿形，与齿形，与齿形，与m m m m，z z z z，有关有关有关有关齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束三、标准直齿轮的公法线长度三、标准直齿轮的公法线长度三、标准直齿轮的公法线长度三、标准直齿轮的公法线长度公法线长度：是指齿轮千分尺跨过公法线长度：是指齿轮千分尺跨过公法线长度：是指齿轮千分尺跨过公法

33、线长度：是指齿轮千分尺跨过k k k k个齿所量得的齿廓间的法向距离。个齿所量得的齿廓间的法向距离。个齿所量得的齿廓间的法向距离。个齿所量得的齿廓间的法向距离。用途：测量公法线长度的方法来检验齿轮的精度，以控制轮齿齿侧间隙公差用途：测量公法线长度的方法来检验齿轮的精度，以控制轮齿齿侧间隙公差用途：测量公法线长度的方法来检验齿轮的精度，以控制轮齿齿侧间隙公差用途：测量公法线长度的方法来检验齿轮的精度，以控制轮齿齿侧间隙公差如何计算公法线长度呢？如图所示，设千分尺与齿廓相切于如何计算公法线长度呢？如图所示，设千分尺与齿廓相切于如何计算公法线长度呢？如图所示，设千分尺与齿廓相切于如何计算公法线长度呢

34、？如图所示，设千分尺与齿廓相切于A A A A、B B B B两点，两点，两点，两点，A A A A、B B B B两点在分度圆上，设跨齿数为两点在分度圆上，设跨齿数为两点在分度圆上，设跨齿数为两点在分度圆上，设跨齿数为k k k k，则，则，则，则ABABABAB两点的距离两点的距离两点的距离两点的距离ABABABAB即为所测得的公法线长度，即为所测得的公法线长度，即为所测得的公法线长度，即为所测得的公法线长度，用用用用WkWkWkWk表示。表示。表示。表示。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束经整理得经整理得经整理得经整理得： 实际测量时跨齿数实际测量时跨齿数实际测量时跨齿数实际测

35、量时跨齿数k k k k必须为整数，故上式必须进行圆整。圆必须为整数，故上式必须进行圆整。圆必须为整数，故上式必须进行圆整。圆必须为整数，故上式必须进行圆整。圆整的方法为：将结果取一位小数，再按四舍五入法取整。整的方法为：将结果取一位小数，再按四舍五入法取整。整的方法为：将结果取一位小数，再按四舍五入法取整。整的方法为：将结果取一位小数，再按四舍五入法取整。invinv=tan-=tan- 齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束一、正确啮合条件 (m(m(m(m，不是连续值不是连续值不是连续值不是连续值) ) ) ) 95 95 渐开线齿轮的啮合传动渐开线齿轮的啮合传动齿轮机构新齿轮机构

36、新总目录上一页下一页结 束一对一对一对一对轮齿轮齿轮齿轮齿啮合过程啮合过程啮合过程啮合过程起始啮合点起始啮合点起始啮合点起始啮合点 从动轮的齿顶点与主动轮的齿根处某点接触，在啮从动轮的齿顶点与主动轮的齿根处某点接触，在啮从动轮的齿顶点与主动轮的齿根处某点接触，在啮从动轮的齿顶点与主动轮的齿根处某点接触，在啮合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线合线上为从动轮的齿顶圆与啮合线N N N N1 1 1 1N N N N2 2 2 2的交点的交点的交点的交点B B B B2 2 2 2。 终止啮合点终止啮合点终止啮合点终止啮合点 主动轮的齿顶点与从

37、动轮的齿根处某点接触，在啮主动轮的齿顶点与从动轮的齿根处某点接触，在啮主动轮的齿顶点与从动轮的齿根处某点接触，在啮主动轮的齿顶点与从动轮的齿根处某点接触，在啮合线合线合线合线N N N N1 1 1 1N N N N2 2 2 2上为主动轮的齿顶圆与啮合线上为主动轮的齿顶圆与啮合线上为主动轮的齿顶圆与啮合线上为主动轮的齿顶圆与啮合线N N N N1 1 1 1N N N N2 2 2 2的交点的交点的交点的交点B B B B1 1 1 1。 继续啮合继续啮合继续啮合继续啮合 啮合点沿啮合点沿啮合点沿啮合点沿N N N N1 1 1 1N N N N2 2 2 2向向向向N N N N2 2 2

38、 2方向移动方向移动方向移动方向移动, , , ,同时在主动轮齿廓上由同时在主动轮齿廓上由同时在主动轮齿廓上由同时在主动轮齿廓上由齿根向齿顶移动齿根向齿顶移动齿根向齿顶移动齿根向齿顶移动, , , ,在从动轮齿廓上由齿顶在从动轮齿廓上由齿顶在从动轮齿廓上由齿顶在从动轮齿廓上由齿顶 向齿根移动向齿根移动向齿根移动向齿根移动. . . .二、渐开线齿轮二、渐开线齿轮二、渐开线齿轮二、渐开线齿轮连续传动连续传动连续传动连续传动的条件的条件的条件的条件 1齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束实际啮合线实际啮合线实际啮合线实际啮合线 理论啮合线理论啮合

39、线理论啮合线理论啮合线 齿廓工作段，齿廓非工作段齿廓工作段，齿廓非工作段齿廓工作段，齿廓非工作段齿廓工作段，齿廓非工作段 齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束连续传动条件连续传动条件连续传动条件连续传动条件要求：前一对轮齿脱离啮合时，后一对轮齿必须已经进入啮合要求：前一对轮齿脱离啮合时，后一对轮齿必须已经进入啮合要求：前一对轮齿脱离啮合时，后一对轮齿必须已经进入啮合要求：前一对轮齿脱离啮合时，后一对轮齿必须已经进入啮合 或刚刚进入啮合或刚刚进入啮合或刚刚进入啮合或刚刚进入啮合或 齿轮传动的连续性条件齿轮传动的连续性条件齿轮传动的连续性条件齿轮传动的连续性条件 重合度的定义重合度的定义重

40、合度的定义重合度的定义（端面重合度）（端面重合度）（端面重合度）（端面重合度）重合度的意义重合度的意义重合度的意义重合度的意义 重合度不仅是齿轮传重合度不仅是齿轮传重合度不仅是齿轮传重合度不仅是齿轮传动的连续性条件，而且是动的连续性条件，而且是动的连续性条件，而且是动的连续性条件，而且是衡量齿轮承载能力和传动衡量齿轮承载能力和传动衡量齿轮承载能力和传动衡量齿轮承载能力和传动平稳性的重要指标。平稳性的重要指标。平稳性的重要指标。平稳性的重要指标。 2齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束重合度的计算重合度的计算重合度的计算重合度的计算 使用场合使用场合使用场合使用场合一般机械制造业一般机械

41、制造业一般机械制造业一般机械制造业汽车、拖拉机汽车、拖拉机汽车、拖拉机汽车、拖拉机金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 1.41.41.41.41.1-1.21.1-1.21.1-1.21.1-1.21.31.31.31.3重合度的要求重合度的要求重合度的要求重合度的要求 重合度的大小主要与重合度的大小主要与重合度的大小主要与重合度的大小主要与z z z z有关，有关，有关，有关，z z z z越多，越多，越多，越多，越大越大越大越大齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束三、标准安装三、标准安装三、标准安装三、标准安装 标准安装：顶隙标准安装：顶隙标准安装：顶隙标准安装：顶隙

42、C C C C为标准值，侧隙为零（为标准值，侧隙为零（为标准值，侧隙为零（为标准值，侧隙为零（侧隙侧隙侧隙侧隙: : : :不啮合一侧齿廓之间的间隙）。不啮合一侧齿廓之间的间隙）。不啮合一侧齿廓之间的间隙）。不啮合一侧齿廓之间的间隙）。顶隙作用：顶隙作用：顶隙作用：顶隙作用：储存润滑油，补偿中心距安装误差、轮齿热变形、弹性变形。储存润滑油，补偿中心距安装误差、轮齿热变形、弹性变形。储存润滑油，补偿中心距安装误差、轮齿热变形、弹性变形。储存润滑油，补偿中心距安装误差、轮齿热变形、弹性变形。 侧隙作用与顶隙相同，理论侧隙作用与顶隙相同，理论侧隙作用与顶隙相同，理论侧隙作用与顶隙相同，理论侧隙为侧隙

43、为侧隙为侧隙为0:0:0:0:防止反转时出现空程防止反转时出现空程防止反转时出现空程防止反转时出现空程, , , ,冲击冲击冲击冲击, , , ,振动和噪声振动和噪声振动和噪声振动和噪声实际侧隙不为实际侧隙不为实际侧隙不为实际侧隙不为0 0 0 0，靠齿厚公差保证。，靠齿厚公差保证。，靠齿厚公差保证。，靠齿厚公差保证。 能实现无侧隙啮合能实现无侧隙啮合能实现无侧隙啮合能实现无侧隙啮合 标准中心距标准中心距标准中心距标准中心距： 顶隙顶隙顶隙顶隙 标准值标准值标准值标准值 一对模数和压力角都相等的标准齿轮要想标准安装，必须两轮的分度圆相切，一对模数和压力角都相等的标准齿轮要想标准安装，必须两轮的

44、分度圆相切，一对模数和压力角都相等的标准齿轮要想标准安装，必须两轮的分度圆相切，一对模数和压力角都相等的标准齿轮要想标准安装，必须两轮的分度圆相切，即分度圆与节圆重合。即分度圆与节圆重合。即分度圆与节圆重合。即分度圆与节圆重合。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束 当安装中心距当安装中心距当安装中心距当安装中心距不等于标准中心距不等于标准中心距不等于标准中心距不等于标准中心距（即非标准安装）（即非标准安装）（即非标准安装）（即非标准安装）时，节圆半径要发时，节圆半径要发时，节圆半径要发时，节圆半径要发生变化，但分度圆生变化，但分度圆生变化，但分度圆生变化，但分度圆半径是不变的，这半径是

45、不变的，这半径是不变的，这半径是不变的，这时分度圆与节圆分时分度圆与节圆分时分度圆与节圆分时分度圆与节圆分离。啮合线位置发离。啮合线位置发离。啮合线位置发离。啮合线位置发生变化，啮合角也生变化，啮合角也生变化，啮合角也生变化，啮合角也不再等于分度圆上不再等于分度圆上不再等于分度圆上不再等于分度圆上的压力角。的压力角。的压力角。的压力角。 齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束一、齿轮轮齿的加工方法一、齿轮轮齿的加工方法一、齿轮轮齿的加工方法一、齿轮轮齿的加工方法 在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同在普通铣床上用轴向剖面

46、形状与被切齿轮齿槽形状完全相同在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将的铣刀切制齿轮的方法，如图所示。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过齿坯转过齿坯转过齿坯转过3603603603600 0 0 0/z/z/z/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。96 96 渐开线齿轮的加工方法及根切现象渐开线齿轮的加

47、工方法及根切现象1仿形法仿形法仿形法仿形法齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束 仿形法加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓仿形法加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓仿形法加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓仿形法加工方便易行，但精度难以保证。由于渐开线齿廓形状取决于基圆的大小，而基圆半径形状取决于基圆的大小，而基圆半径形状取决于基圆的大小，而基圆半径形状取决于基圆的大小，而基圆半径r r r rb b b b=(mzcos)/2=(mzcos)/2=(mzcos)/2=(mzcos)/2，故齿廓，故齿廓，故齿廓，故齿廓形状与形状与形状与形状与m m m m、z

48、z z z、有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同有关。欲加工精确齿廓，对模数和压力角相同的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不的、齿数不同的齿轮，应采用不同的刀具，而这在实际中是不可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿可能的。生产中通常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数

49、的齿轮，故齿形通常是近似的。表中列出了轮，故齿形通常是近似的。表中列出了轮，故齿形通常是近似的。表中列出了轮，故齿形通常是近似的。表中列出了1-81-81-81-8号圆盘铣刀加工齿号圆盘铣刀加工齿号圆盘铣刀加工齿号圆盘铣刀加工齿轮的齿数范围。轮的齿数范围。轮的齿数范围。轮的齿数范围。圆盘铣刀加工齿数的范围圆盘铣刀加工齿数的范围圆盘铣刀加工齿数的范围圆盘铣刀加工齿数的范围刀号刀号刀号刀号1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 56 6 6 67 7 7 78 8 8 8加工加工加工加工齿数齿数齿数齿数范围范围范围范围12-1312-1312-1312-1314-161

50、4-1614-1614-1617-2017-2017-2017-2021-2521-2521-2521-2526-3426-3426-3426-3435-5435-5435-5435-5455-55-55-55-134134134134135135135135以以以以上上上上齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束 利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后齿轮

51、的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种：刀具将齿坯切出渐开线齿廓。范成法切制齿轮常用的刀具有三种： a a a a 齿轮插刀齿轮插刀齿轮插刀齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮；是一个齿廓为刀刃的外齿轮；是一个齿廓为刀刃的外齿轮；是一个齿廓为刀刃的外齿轮； b b b b 齿条插刀齿条插刀齿条插刀

52、齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条；是一个齿廓为刀刃的齿条；是一个齿廓为刀刃的齿条；是一个齿廓为刀刃的齿条；2展成法展成法展成法展成法插齿插齿插齿插齿1齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束C C C C 齿轮齿轮齿轮齿轮滚刀滚刀滚刀滚刀 像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿廓为精确的直线 齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可实现连齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可实现连齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可实现连齿廓，滚刀转动时相当于齿条在移动。可实现连 续加工，生产率高

53、。续加工，生产率高。续加工，生产率高。续加工，生产率高。 用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具角相同，不论被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带来了很大的方便，因此展成法得到了广泛来加工，这给生产带来了很大的方便，因此展成法得到了广泛来加工，这给生产带

54、来了很大的方便，因此展成法得到了广泛来加工，这给生产带来了很大的方便，因此展成法得到了广泛的应用。的应用。的应用。的应用。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束概念：用展成法加工齿轮时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓概念：用展成法加工齿轮时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓概念：用展成法加工齿轮时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓概念：用展成法加工齿轮时，被加工齿轮齿根附近的渐开线齿廓 将被切去一部分，这种现象称为根切。将被切去一部分，这种现象称为根切。将被切去一部分，这种现象称为根切。将被切去一部分，这种现象称为根切。后果：后果：后果：后果：削弱轮齿的抗弯强度，重合度减小，导致传动的不平稳

55、削弱轮齿的抗弯强度，重合度减小，导致传动的不平稳削弱轮齿的抗弯强度，重合度减小，导致传动的不平稳削弱轮齿的抗弯强度，重合度减小，导致传动的不平稳 。 原因：原因：原因：原因：若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N N 。 标准齿轮不产生标准齿轮不产生标准齿轮不产生标准齿轮不产生根切的最少齿数：根切的最少齿数：根切的最少齿数：根切的最少齿数： 防止：防止：防止：防止： 若需若需若需若需ZZZ0x0负变位：刀具移近轮心的变位负变位：刀具移近轮心的变位负

56、变位：刀具移近轮心的变位负变位：刀具移近轮心的变位, x0, x0标准齿轮标准齿轮标准齿轮标准齿轮: : 变位系数变位系数变位系数变位系数x=0x=0的齿轮。的齿轮。的齿轮。的齿轮。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束变位齿轮用途变位齿轮用途变位齿轮用途变位齿轮用途 标准齿轮设计计算简单，互换性好。但标准齿轮传动仍存在标准齿轮设计计算简单，互换性好。但标准齿轮传动仍存在标准齿轮设计计算简单，互换性好。但标准齿轮传动仍存在标准齿轮设计计算简单，互换性好。但标准齿轮传动仍存在着一些局限性：着一些局限性：着一些局限性：着一些局限性：（1 1）受根切限制，齿数不得少于）受根切限制，齿数不得少于

57、）受根切限制，齿数不得少于）受根切限制，齿数不得少于ZminZmin，使传动结构不够紧凑；，使传动结构不够紧凑；，使传动结构不够紧凑；，使传动结构不够紧凑；（2 2）不适合于安装中心距）不适合于安装中心距）不适合于安装中心距）不适合于安装中心距aa不等于标准中心距不等于标准中心距不等于标准中心距不等于标准中心距a a的场合。当的场合。当的场合。当的场合。当aaaaaa时，虽然可以安装，但会产生过大的侧时，虽然可以安装，但会产生过大的侧时，虽然可以安装，但会产生过大的侧时，虽然可以安装，但会产生过大的侧 隙而引起冲击振动，影响传动的平稳性；隙而引起冲击振动，影响传动的平稳性；隙而引起冲击振动，影

58、响传动的平稳性；隙而引起冲击振动，影响传动的平稳性；（3 3）一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较）一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较）一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较）一对标准齿轮传动时，小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较 多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小 齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。 变位齿轮可避免以上标准齿轮的缺点。变位齿轮可避免以上标准齿轮的缺点。变位齿轮可避免以上标准齿轮的缺点。变位齿轮可避免以上标准齿轮的缺点。齿轮机构新齿轮机构新总目录上一页下一页结 束齿轮机构新齿轮机构新