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1、會計學1機械設計基礎機械設計基礎 齒輪機構齒輪機構基本要求基本要求基本要求基本要求:n n了解齒輪機構的類型及功用、齒了解齒輪機構的類型及功用、齒廓嚙合基本定律廓嚙合基本定律n n掌握漸開線的性質(zhì)及漸開線齒廓掌握漸開線的性質(zhì)及漸開線齒廓的特點的特點n n掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪的掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計算基本參數(shù)及幾何尺寸計算n n理解直齒輪正確嚙合條件、重合理解直齒輪正確嚙合條件、重合度度n n了解范成法切齒的基本原理和根了解范成法切齒的基本原理和根切現(xiàn)象切現(xiàn)象n n掌握斜齒輪與直齒輪的異同，理掌握斜齒輪與直齒輪的異同，理解當量齒數(shù)解當量齒數(shù)n n了解斜齒輪、圓錐齒

2、輪傳動（齒了解斜齒輪、圓錐齒輪傳動（齒廓曲面的形成和嚙合特點、基本廓曲面的形成和嚙合特點、基本參數(shù)、幾何尺寸計算和當量齒數(shù)）參數(shù)、幾何尺寸計算和當量齒數(shù)）機械設計基礎 齒輪機構第1頁/共81頁8-8-1 1 齒輪機構的應用及分類齒輪機構的應用及分類齒輪機構的應用及分類齒輪機構的應用及分類一、一、應用應用二、二、特點特點三、三、分類分類機械設計基礎 齒輪機構第2頁/共81頁一、應用一、應用一、應用一、應用n n齒輪機構是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種傳動機構齒輪機構是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種傳動機構齒輪機構是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種傳動機構齒輪機構是現(xiàn)代機械中應用最廣泛的一種傳動機構n n用來傳

3、遞空間任意兩軸的運動和動力用來傳遞空間任意兩軸的運動和動力用來傳遞空間任意兩軸的運動和動力用來傳遞空間任意兩軸的運動和動力應用實例：應用實例：應用實例：應用實例：n n機械手機械手機械手機械手n n汽車變速箱汽車變速箱汽車變速箱汽車變速箱n n攝像機攝像機攝像機攝像機n n游樂設施游樂設施游樂設施游樂設施機械設計基礎 齒輪機構第3頁/共81頁二、特點二、特點二、特點二、特點n n可用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力可用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力可用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力可用來傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力n n傳動比準確、平穩(wěn)傳動比準確、平穩(wěn)傳動比準確、平穩(wěn)傳動比準確、

4、平穩(wěn)n n結構緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣結構緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣結構緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣結構緊湊，適用圓周速度和功率范圍廣n n機械效率高機械效率高機械效率高機械效率高n n使用壽命長，工作安全可靠使用壽命長，工作安全可靠使用壽命長，工作安全可靠使用壽命長，工作安全可靠機械設計基礎 齒輪機構第4頁/共81頁三、分類三、分類三、分類三、分類按齒輪傳動的工作情況分：按齒輪傳動的工作情況分：按齒輪傳動的工作情況分：按齒輪傳動的工作情況分：n n 開式齒輪傳動開式齒輪傳動開式齒輪傳動開式齒輪傳動低速、易磨損低速、易磨損低速、易磨損低速、易磨損n n 閉式齒輪傳動閉式齒輪傳動閉式

5、齒輪傳動閉式齒輪傳動重要的傳動重要的傳動重要的傳動重要的傳動按傳動時兩輪軸的相對位置分：按傳動時兩輪軸的相對位置分：按傳動時兩輪軸的相對位置分：按傳動時兩輪軸的相對位置分：n n平面齒輪機構：平面齒輪機構：平面齒輪機構：平面齒輪機構：（平行軸間傳動）（平行軸間傳動）（平行軸間傳動）（平行軸間傳動）n n 直齒輪、斜齒輪、人字齒直齒輪、斜齒輪、人字齒直齒輪、斜齒輪、人字齒直齒輪、斜齒輪、人字齒n n 外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪與齒條傳動外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪與齒條傳動外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪與齒條傳動外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪與齒條傳動n n空間齒輪傳動：空間齒輪傳動：空間齒輪傳動：空間齒輪傳動：n n (相交軸

6、間傳動相交軸間傳動相交軸間傳動相交軸間傳動):):圓錐齒輪、圓錐齒輪、圓錐齒輪、圓錐齒輪、n n (交錯軸間傳動交錯軸間傳動交錯軸間傳動交錯軸間傳動):交錯軸斜齒輪機構、蝸桿傳動交錯軸斜齒輪機構、蝸桿傳動交錯軸斜齒輪機構、蝸桿傳動交錯軸斜齒輪機構、蝸桿傳動機械設計基礎 齒輪機構第5頁/共81頁一般分類一般分類一般分類一般分類平面機械設計基礎 齒輪機構直齒輪平行軸斜齒輪傳動人字齒外嚙合齒輪傳動內(nèi)嚙合齒輪傳動齒輪與齒條傳動圓錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動蝸輪蝸桿傳動齒輪機構空間第6頁/共81頁1 1 平面齒輪機構平面齒輪機構平面齒輪機構平面齒輪機構 (二軸平行二軸平行二軸平行二軸平行)n n直齒圓柱齒

7、輪機構直齒圓柱齒輪機構直齒圓柱齒輪機構直齒圓柱齒輪機構n n外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動n n內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動n n齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動 外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動二輪轉向相二輪轉向相二輪轉向相二輪轉向相反反反反機械設計基礎 齒輪機構外齒輪內(nèi)嚙合傳動二輪轉向相同齒輪齒條傳動轉動移動內(nèi)齒輪外齒輪 齒條外齒輪第7頁/共81頁斜齒圓柱齒輪機構斜齒圓柱齒輪機構斜齒圓柱齒輪機構斜齒圓柱齒輪機構n n外嚙合傳動外嚙合傳動n n內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動n n齒輪齒條傳齒輪齒條傳動動 機械設計基礎 齒輪機構第8頁/共81頁人字齒輪傳動人

8、字齒輪傳動人字齒輪傳動人字齒輪傳動n n外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動n n內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動內(nèi)嚙合傳動n n齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動機械設計基礎 齒輪機構第9頁/共81頁2 2 空間齒輪機構空間齒輪機構空間齒輪機構空間齒輪機構n n圓錐齒輪圓錐齒輪傳動傳動n n二軸相交二軸相交n n外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動外嚙合傳動n n二輪轉向相反二輪轉向相反二輪轉向相反二輪轉向相反機械設計基礎 齒輪機構斜齒圓錐齒輪傳動直齒圓錐齒輪傳動第10頁/共81頁交錯軸斜齒輪傳動（螺旋齒輪傳動）交錯軸斜齒輪傳動（螺旋齒輪傳動）交錯軸斜齒輪傳動（螺旋齒輪傳動）交錯軸

9、斜齒輪傳動（螺旋齒輪傳動）n n二軸交錯二軸交錯機械設計基礎 齒輪機構交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動第11頁/共81頁蝸桿傳動蝸桿傳動蝸桿傳動蝸桿傳動n n二軸交錯，通二軸交錯，通常交常交90 機械設計基礎 齒輪機構蝸桿傳動蝸桿傳動蝸桿傳動蝸桿傳動第12頁/共81頁8-2 8-2 齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律一、一、齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律二、二、節(jié)點、節(jié)圓節(jié)點、節(jié)圓三、三、齒廓曲線的確定齒廓曲線的確定機械設計基礎 齒輪機構第13頁/共81頁一、齒廓嚙合基本定律一、齒廓嚙合基本定律一、齒廓嚙合基本定律一、齒廓嚙合基本

10、定律對齒廓曲線的要求：對齒廓曲線的要求：對齒廓曲線的要求：對齒廓曲線的要求：n n直觀上直觀上直觀上直觀上 不卡不離不卡不離不卡不離不卡不離n n幾何學上幾何學上幾何學上幾何學上 處處相切接觸處處相切接觸處處相切接觸處處相切接觸n n運動學上運動學上運動學上運動學上 法線上沒有相對運動法線上沒有相對運動法線上沒有相對運動法線上沒有相對運動根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬根據(jù)三心定理，二齒輪嚙合之速度瞬心心心心機械設計基礎 齒輪機構齒廓嚙合基本定律：齒廓嚙合基本定律：n n互相嚙合的一對齒輪，在任一位置互相嚙合的一對齒輪，在任一位置

11、互相嚙合的一對齒輪，在任一位置互相嚙合的一對齒輪，在任一位置時的傳動比，都與其連心線被其嚙時的傳動比，都與其連心線被其嚙時的傳動比，都與其連心線被其嚙時的傳動比，都與其連心線被其嚙合點的公法線所分兩線段成反比合點的公法線所分兩線段成反比合點的公法線所分兩線段成反比合點的公法線所分兩線段成反比12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1第14頁/共81頁二、節(jié)點、節(jié)圓二、節(jié)點、節(jié)圓二、節(jié)點、節(jié)圓二、節(jié)點、節(jié)圓定傳動比條件：定傳動比條件：定傳動比條件：定傳動比條件：若兩輪作定傳動比傳動若兩輪作定傳動比傳動若兩輪作定傳動比傳動若兩輪作定傳動比傳動機械設計基礎 齒輪機構則則則則P P點為定點，即

12、不論兩齒輪輪廓在何點為定點，即不論兩齒輪輪廓在何點為定點，即不論兩齒輪輪廓在何點為定點，即不論兩齒輪輪廓在何位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法位置接觸，過接觸點所作的兩齒廓公法線與連心線相交于定點線與連心線相交于定點線與連心線相交于定點線與連心線相交于定點P P定點定點定點定點PP節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)圓節(jié)圓節(jié)圓節(jié)圓(d(d1 1,d,d2 2):):過節(jié)點所作的兩圓過節(jié)點所作的兩圓過節(jié)點所作的兩圓過節(jié)點所作的兩圓思考：思考：思考：思考：若變傳動比若變傳動比若變傳動比若變傳動比(如橢圓齒輪如橢圓齒輪如橢圓齒輪如橢圓齒輪)，情況如何

13、，情況如何，情況如何，情況如何？12O1O2C2C1nnPvK1vK2KvK2K1節(jié)圓節(jié)圓第15頁/共81頁三、齒廓曲線的確定三、齒廓曲線的確定三、齒廓曲線的確定三、齒廓曲線的確定n n能滿足定傳動比能滿足定傳動比能滿足定傳動比能滿足定傳動比(或某種變傳動或某種變傳動或某種變傳動或某種變傳動比規(guī)律比規(guī)律比規(guī)律比規(guī)律)要求的齒廓曲線，理論要求的齒廓曲線，理論要求的齒廓曲線，理論要求的齒廓曲線，理論上有上有上有上有無窮多無窮多無窮多無窮多個個個個機械設計基礎 齒輪機構n n理論上理論上理論上理論上無窮多共軛曲線無窮多共軛曲線無窮多共軛曲線無窮多共軛曲線：能滿足定：能滿足定：能滿足定：能滿足定傳動比

14、傳動比傳動比傳動比(或某種變傳動比規(guī)律或某種變傳動比規(guī)律或某種變傳動比規(guī)律或某種變傳動比規(guī)律)要求的要求的要求的要求的齒廓曲線齒廓曲線齒廓曲線齒廓曲線n n實際選用實際選用實際選用實際選用,須考慮設計、須考慮設計、須考慮設計、須考慮設計、制造制造制造制造、安、安、安、安裝、裝、裝、裝、使用使用使用使用等等等等因素因素因素因素n n常用常用常用常用:漸開線、擺線、圓弧線漸開線、擺線、圓弧線漸開線、擺線、圓弧線漸開線、擺線、圓弧線、拋物線等拋物線等拋物線等拋物線等n n本章主要研究本章主要研究本章主要研究本章主要研究漸開線漸開線漸開線漸開線齒廓的齒輪齒廓的齒輪齒廓的齒輪齒廓的齒輪12O1O2C2C

15、1nnPvK1vK2KvK2K1節(jié)圓節(jié)圓第16頁/共81頁8-3 8-3 漸開線及漸開線齒輪漸開線及漸開線齒輪漸開線及漸開線齒輪漸開線及漸開線齒輪一、一、漸開線的形成漸開線的形成二、二、漸開線的性質(zhì)漸開線的性質(zhì)三、三、漸開線齒輪的嚙合特性漸開線齒輪的嚙合特性機械設計基礎 齒輪機構第17頁/共81頁一、漸開線的形成一、漸開線的形成一、漸開線的形成一、漸開線的形成n n當一直線在一圓周上作純滾動時，此直線上任一點的軌當一直線在一圓周上作純滾動時，此直線上任一點的軌當一直線在一圓周上作純滾動時，此直線上任一點的軌當一直線在一圓周上作純滾動時，此直線上任一點的軌跡跡跡跡-該圓的該圓的該圓的該圓的漸開線

16、漸開線漸開線漸開線n n該圓稱該圓稱該圓稱該圓稱基圓基圓基圓基圓(r(r(r(rb b b b)；該直線稱為；該直線稱為；該直線稱為；該直線稱為發(fā)生線發(fā)生線發(fā)生線發(fā)生線機械設計基礎 齒輪機構漸開漸開漸開漸開線線線線發(fā)生線基圓F向徑壓力角KKKK基圓半徑 rbvKrKrb展角基圓第18頁/共81頁二、漸開線的性質(zhì)二、漸開線的性質(zhì)二、漸開線的性質(zhì)二、漸開線的性質(zhì)1)1)發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于發(fā)生線沿基圓滾過的長度等于基圓上被滾過的弧長基圓上被滾過的弧長基圓上被滾過的弧長基圓上被滾過的弧長,機械設計基礎 齒輪機構2)2)漸開線上任一點法線恒切于

17、基圓漸開線上任一點法線恒切于基圓漸開線上任一點法線恒切于基圓漸開線上任一點法線恒切于基圓3)3)切點是漸開線上切點是漸開線上切點是漸開線上切點是漸開線上KK點的曲率中心，點的曲率中心，點的曲率中心，點的曲率中心，KBKB為曲率半徑為曲率半徑為曲率半徑為曲率半徑;越接近基圓，曲率越接近基圓，曲率越接近基圓，曲率越接近基圓，曲率半徑越小，反之越大半徑越小，反之越大半徑越小，反之越大半徑越小，反之越大4)4)基圓內(nèi)無漸開線基圓內(nèi)無漸開線基圓內(nèi)無漸開線基圓內(nèi)無漸開線BKBAO壓力角k為受力方向與速度方向的所夾的銳角第19頁/共81頁漸開線的性質(zhì)漸開線的性質(zhì)漸開線的性質(zhì)漸開線的性質(zhì)(續(xù)續(xù)續(xù)續(xù))5)5)漸

18、開線的形狀決于基圓半徑漸開線的形狀決于基圓半徑漸開線的形狀決于基圓半徑漸開線的形狀決于基圓半徑機械設計基礎 齒輪機構n n圓半徑越大，漸開線越平展圓半徑越大，漸開線越平展圓半徑越大，漸開線越平展圓半徑越大，漸開線越平展（綜合曲率半徑越大）（綜合曲率半徑越大）（綜合曲率半徑越大）（綜合曲率半徑越大）n n直線也是漸開線直線也是漸開線直線也是漸開線直線也是漸開線C1A1B1C2A2O2rb2B2O38B38A38C3O1rb1K第20頁/共81頁推論推論推論推論n n同一基圓上漸開線形狀相同同一基圓上漸開線形狀相同同一基圓上漸開線形狀相同同一基圓上漸開線形狀相同n n同一基圓所生成的同向漸開同一基

19、圓所生成的同向漸開同一基圓所生成的同向漸開同一基圓所生成的同向漸開線為法向等距曲線線為法向等距曲線線為法向等距曲線線為法向等距曲線機械設計基礎 齒輪機構n n兩兩兩兩反向漸開線公法線處處相等反向漸開線公法線處處相等反向漸開線公法線處處相等反向漸開線公法線處處相等n n(等于兩漸開線間的基圓弧長等于兩漸開線間的基圓弧長等于兩漸開線間的基圓弧長等于兩漸開線間的基圓弧長)OC2AC1BC3A1B1A2B2N1N2K1K2？第21頁/共81頁三、漸開線齒輪的嚙合特性三、漸開線齒輪的嚙合特性三、漸開線齒輪的嚙合特性三、漸開線齒輪的嚙合特性漸開線齒輪符合齒廓嚙合基本定漸開線齒輪符合齒廓嚙合基本定漸開線齒輪

20、符合齒廓嚙合基本定漸開線齒輪符合齒廓嚙合基本定律，即能保證定傳動比傳動律，即能保證定傳動比傳動律，即能保證定傳動比傳動律，即能保證定傳動比傳動n n由齒廓嚙合基本定律知由齒廓嚙合基本定律知由齒廓嚙合基本定律知由齒廓嚙合基本定律知機械設計基礎 齒輪機構rb2O212N2CCO1rb1KPKN1n n由漸開線性質(zhì)知，由漸開線性質(zhì)知，由漸開線性質(zhì)知，由漸開線性質(zhì)知，n n嚙合點公法線與二基圓內(nèi)公嚙合點公法線與二基圓內(nèi)公嚙合點公法線與二基圓內(nèi)公嚙合點公法線與二基圓內(nèi)公切線重合切線重合切線重合切線重合n n二基圓為定圓，二基圓為定圓，二基圓為定圓，二基圓為定圓，N N1 1N N2 2為定直為定直為定直

21、為定直線，則節(jié)點線，則節(jié)點線，則節(jié)點線，則節(jié)點P P為定點為定點為定點為定點第22頁/共81頁8-4 8-4 漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸一、一、外齒輪外齒輪二、二、內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪三、三、齒條齒條機械設計基礎 齒輪機構第23頁/共81頁一、外齒輪一、外齒輪一、外齒輪一、外齒輪1 各部分名稱和符號2 基本參數(shù)3 幾何尺寸4 例題機械設計基礎 齒輪機構第24頁/共81頁1 1 各部分名稱和符號各部分名稱和符號各部分名稱和符號各部分名稱和符號n n基基基基 圓圓圓圓 (d(db b,r,rb b

22、):):產(chǎn)生漸開線的圓產(chǎn)生漸開線的圓產(chǎn)生漸開線的圓產(chǎn)生漸開線的圓n n齒頂圓齒頂圓齒頂圓齒頂圓d da a(r(ra a)：連接齒輪各齒頂?shù)膱A連接齒輪各齒頂?shù)膱A連接齒輪各齒頂?shù)膱A連接齒輪各齒頂?shù)膱An n齒根圓齒根圓齒根圓齒根圓d df f(r(rf f):):齒槽底部連接的圓齒槽底部連接的圓齒槽底部連接的圓齒槽底部連接的圓n n齒厚齒厚齒厚齒厚 s si i:在在在在d di i圓周上圓周上圓周上圓周上,一個輪齒左右一個輪齒左右一個輪齒左右一個輪齒左右兩側齒廓間的弧線長兩側齒廓間的弧線長兩側齒廓間的弧線長兩側齒廓間的弧線長n n齒槽寬齒槽寬齒槽寬齒槽寬e ei i:在在在在d di i圓周上圓

23、周上圓周上圓周上,齒間的弧線長齒間的弧線長齒間的弧線長齒間的弧線長n n齒距齒距齒距齒距p pi i:p pi i=s=si i+e+ei i機械設計基礎 齒輪機構n n分度圓分度圓分度圓分度圓d(r):d(r):設計齒輪的基準圓設計齒輪的基準圓設計齒輪的基準圓設計齒輪的基準圓分度圓上，分度圓上，分度圓上，分度圓上，p=s+ep=s+en n齒頂高齒頂高齒頂高齒頂高 h ha a：n n齒根高齒根高齒根高齒根高h hf f：n n齒全高齒全高齒全高齒全高h=hh=ha a+h+hf fOhhfharrarb齒間(齒槽)齒zrfsieiespBpi第25頁/共81頁2 2 基本參數(shù)基本參數(shù)基本參

24、數(shù)基本參數(shù)n n齒數(shù)齒數(shù)齒數(shù)齒數(shù)：z zn n模數(shù)：模數(shù)：模數(shù)：模數(shù)：mm d=zpd=zp d=zpd=zp/令令 m=p/m=p/則則d=zmd=zmn n壓力角壓力角壓力角壓力角a a a a：分度圓壓力角分度圓壓力角分度圓壓力角分度圓壓力角的的的的簡稱簡稱簡稱簡稱機械設計基礎 齒輪機構標準壓力角：標準壓力角：標準壓力角：標準壓力角：2020(人為規(guī)定人為規(guī)定人為規(guī)定人為規(guī)定)少數(shù)場合有少數(shù)場合有少數(shù)場合有少數(shù)場合有14.514.5 、1515 、22.522.5 、2525 Ohhfharrarb齒間(齒槽)齒zrfespBpbpnN基本參數(shù) 第26頁/共81頁不同模數(shù)齒輪尺寸比較（放

25、大）不同模數(shù)齒輪尺寸比較（放大）不同模數(shù)齒輪尺寸比較（放大）不同模數(shù)齒輪尺寸比較（放大）n n模數(shù)模數(shù)模數(shù)模數(shù)mm ，是齒輪計，是齒輪計，是齒輪計，是齒輪計算的基本參數(shù)，也算的基本參數(shù)，也算的基本參數(shù)，也算的基本參數(shù)，也為輪齒大小的標志為輪齒大小的標志為輪齒大小的標志為輪齒大小的標志n n人為地規(guī)定一些特人為地規(guī)定一些特人為地規(guī)定一些特人為地規(guī)定一些特定模數(shù)值定模數(shù)值定模數(shù)值定模數(shù)值,稱標準模稱標準模稱標準模稱標準模數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)n n如如如如:1:1、1.251.25、1.51.5、2 2、2.52.5、3 3、m m 愈大，輪齒愈厚，愈大，輪齒愈厚，愈大，輪齒愈厚，愈大，輪齒愈厚，抗彎能力愈大抗

26、彎能力愈大抗彎能力愈大抗彎能力愈大它是輪齒抗彎能力的它是輪齒抗彎能力的它是輪齒抗彎能力的它是輪齒抗彎能力的重要標志重要標志重要標志重要標志 機械設計基礎 齒輪機構m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16第27頁/共81頁壓力角壓力角壓力角壓力角a a a an n同一齒廓的不同半徑處，壓同一齒廓的不同半徑處，壓同一齒廓的不同半徑處，壓同一齒廓的不同半徑處，壓力角不同力角不同力角不同力角不同n n分度圓：分度圓：分度圓：分度圓：n n齒頂圓：齒頂圓：齒頂圓：齒頂圓：n n基圓：基圓：基圓：基圓：機械設計基礎 齒輪機構rbOAriKBB1K1r1ii11n n輪齒上，基圓壓力角等于零輪齒上

27、，基圓壓力角等于零輪齒上，基圓壓力角等于零輪齒上，基圓壓力角等于零n n齒頂圓上壓力角最大齒頂圓上壓力角最大齒頂圓上壓力角最大齒頂圓上壓力角最大n n分度圓上壓力角為標準值分度圓上壓力角為標準值分度圓上壓力角為標準值分度圓上壓力角為標準值n n分度圓分度圓分度圓分度圓(定義定義):):):):模數(shù)和壓力角均模數(shù)和壓力角均模數(shù)和壓力角均模數(shù)和壓力角均為標準值的圓為標準值的圓為標準值的圓為標準值的圓第28頁/共81頁3 3 3 3 幾何尺寸幾何尺寸幾何尺寸幾何尺寸分度圓直徑分度圓直徑分度圓直徑分度圓直徑d:d:齒頂高齒頂高齒頂高齒頂高h ha a：齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)h ha

28、a*:*:齒根高齒根高齒根高齒根高h hf f ：頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)c*:c*:齒全高齒全高齒全高齒全高h h：齒頂圓直徑齒頂圓直徑齒頂圓直徑齒頂圓直徑d da a:齒根圓直徑齒根圓直徑齒根圓直徑齒根圓直徑d df f:基圓直徑基圓直徑基圓直徑基圓直徑d db b:齒距齒距齒距齒距p p：齒厚齒厚齒厚齒厚s s與齒間與齒間與齒間與齒間e:e:基圓齒厚基圓齒厚基圓齒厚基圓齒厚s sb b：機械設計基礎 齒輪機構n n標準齒輪參數(shù)標準齒輪參數(shù)標準齒輪參數(shù)標準齒輪參數(shù):Ohhfharrarb齒間(齒槽)齒zrfsieiespBpb第29頁/共81頁標準系數(shù)標準系數(shù)標準系數(shù)標準系數(shù)h h

29、a a=h=ha a*m*mh hf f=（h ha a*+c*+c*）mmn n齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)h ha a*n n頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)頂隙系數(shù)c*c*n n正常齒：正常齒：正常齒：正常齒：mm 1 mm1 mm:h ha a*=1,c*=0.25*=1,c*=0.25n nm1 mmm pb n n重合度重合度:機械設計基礎 齒輪機構O1O212pbN2N1B2B1Ka2ra2a1ra1rb1rb2O1O2N2N1B1B2Pn n連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動條件:1 n n重合度愈大，表明同重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒對時參與嚙合的輪齒對數(shù)愈多，傳動愈平穩(wěn)，數(shù)愈多

30、，傳動愈平穩(wěn)，每對輪齒所承受的載每對輪齒所承受的載荷愈小荷愈小第43頁/共81頁重合度另一定義重合度另一定義重合度另一定義重合度另一定義n n工程要求工程要求工程要求工程要求:齒輪有可能在嚙合線上齒輪有可能在嚙合線上齒輪有可能在嚙合線上齒輪有可能在嚙合線上兩點同時接觸兩點同時接觸兩點同時接觸兩點同時接觸n n幾何條件幾何條件幾何條件幾何條件:DCDC p p n n嚙合?。簢Ш匣。簢Ш匣。簢Ш匣。阂粚X從開始嚙合時到終一對齒從開始嚙合時到終一對齒從開始嚙合時到終一對齒從開始嚙合時到終止嚙合，分度圓上任一點所經(jīng)過的止嚙合，分度圓上任一點所經(jīng)過的止嚙合，分度圓上任一點所經(jīng)過的止嚙合，分度圓上任一點

31、所經(jīng)過的弧線距離弧線距離弧線距離弧線距離n n重合度重合度重合度重合度:機械設計基礎 齒輪機構n n連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動條件連續(xù)傳動條件:1 1 n n重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒重合度愈大，表明同時參與嚙合的輪齒對數(shù)愈多，傳動愈平穩(wěn)，每對輪齒所承對數(shù)愈多，傳動愈平穩(wěn)，每對輪齒所承對數(shù)愈多，傳動愈平穩(wěn)，每對輪齒所承對數(shù)愈多，傳動愈平穩(wěn)，每對輪齒所承受的載荷愈小受的載荷愈小受的載荷愈小受的載荷愈小第44頁/共81頁重合度的物理解釋重合度的物理解釋重合度的物理解釋重合度的物理解釋n n重合度大，表明同重合度大，表

32、明同重合度大，表明同重合度大，表明同時嚙合的輪齒對數(shù)時嚙合的輪齒對數(shù)時嚙合的輪齒對數(shù)時嚙合的輪齒對數(shù)多多多多n n例例例例:=1.3=1.3機械設計基礎 齒輪機構N2PN1B1B2PbPb1.3Pb0.7Pb0.3Pb0.3PbCD單齒嚙合區(qū)雙 齒 嚙合區(qū)了解第45頁/共81頁比較比較比較比較節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 圓圓圓圓(嚙合參數(shù)嚙合參數(shù)嚙合參數(shù)嚙合參數(shù))分度圓分度圓分度圓分度圓(幾何參數(shù)幾何參數(shù)幾何參數(shù)幾何參數(shù))嚙合角嚙合角嚙合角嚙合角(嚙合參數(shù)嚙合參數(shù)嚙合參數(shù)嚙合參數(shù))壓力角壓力角壓力角壓力角(幾何參數(shù)幾何參數(shù)幾何參數(shù)幾何參數(shù))節(jié)點：嚙合接觸點的公法線與連心線的交點節(jié)點：嚙合接觸點的公法線與連心線的

33、交點節(jié)點：嚙合接觸點的公法線與連心線的交點節(jié)點：嚙合接觸點的公法線與連心線的交點節(jié)圓：節(jié)圓：節(jié)圓：節(jié)圓：過節(jié)點的圓過節(jié)點的圓過節(jié)點的圓過節(jié)點的圓嚙合線：齒廓接觸點的軌跡嚙合線：齒廓接觸點的軌跡嚙合線：齒廓接觸點的軌跡嚙合線：齒廓接觸點的軌跡嚙合角嚙合角嚙合角嚙合角：節(jié)圓的公切線與嚙合線：節(jié)圓的公切線與嚙合線：節(jié)圓的公切線與嚙合線：節(jié)圓的公切線與嚙合線N N1 1N N2 2之間的夾角之間的夾角之間的夾角之間的夾角(銳角銳角銳角銳角)分度圓：齒輪上模數(shù)和壓力角均為標準值的圓分度圓：齒輪上模數(shù)和壓力角均為標準值的圓分度圓：齒輪上模數(shù)和壓力角均為標準值的圓分度圓：齒輪上模數(shù)和壓力角均為標準值的圓壓力

34、角：齒輪齒廓上的法線與速度方向之間的夾角壓力角：齒輪齒廓上的法線與速度方向之間的夾角壓力角：齒輪齒廓上的法線與速度方向之間的夾角壓力角：齒輪齒廓上的法線與速度方向之間的夾角(銳角銳角銳角銳角)機械設計基礎 齒輪機構比較1ra1r1rf1rb1O1N1N22ra2r2rf2rb2O2=NrarrfrbO2第46頁/共81頁8-8-6 6 輪齒切削加工原理輪齒切削加工原理輪齒切削加工原理輪齒切削加工原理n n近代齒輪加工方法很多，如切近代齒輪加工方法很多，如切制法、鑄造法、熱扎法、沖壓制法、鑄造法、熱扎法、沖壓法、電加工法等法、電加工法等n n但從加工原理的角度看，可將但從加工原理的角度看，可將齒

35、輪加工方法歸為兩大類：齒輪加工方法歸為兩大類：n n仿形法仿形法n n銑削法銑削法銑削法銑削法實際加工實際加工實際加工實際加工n n拉削法拉削法拉削法拉削法實際加工實際加工實際加工實際加工n n范成法范成法n n插齒法插齒法插齒法插齒法實際加工實際加工實際加工實際加工n n滾齒法滾齒法滾齒法滾齒法實際加工實際加工實際加工實際加工機械設計基礎 齒輪機構第47頁/共81頁n n盤銑刀盤銑刀盤銑刀盤銑刀n n指狀銑刀指狀銑刀指狀銑刀指狀銑刀機械設計基礎 齒輪機構n n仿形銑刀仿形銑刀仿形銑刀仿形銑刀(盤盤盤盤/指指指指):):):):刀齒與齒輪刀齒與齒輪刀齒與齒輪刀齒與齒輪齒槽同齒槽同齒槽同齒槽同-

36、旋轉旋轉旋轉旋轉+直移直移直移直移n n齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯:間歇旋轉間歇旋轉間歇旋轉間歇旋轉仿形法仿形法仿形法仿形法進給進給分度切削進給空回切削空回分度第48頁/共81頁n n刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同n n優(yōu)點優(yōu)點優(yōu)點優(yōu)點:普通銑床加工普通銑床加工普通銑床加工普通銑床加工問題問題問題問題:n n精度低精度低精度低精度低n n分度誤差分度誤差分度誤差分度誤差n n刀具齒形誤差刀具齒形誤差刀具齒形誤差刀具齒形誤差n nd db b=d dcoscoscoscos =mzmzcoscoscoscos 決定齒

37、形決定齒形決定齒形決定齒形(z z的函數(shù)的函數(shù)的函數(shù)的函數(shù)),),),),刀具量大刀具量大刀具量大刀具量大工程處理工程處理工程處理工程處理:同同同同m m m m和和和和 的刀具只有的刀具只有的刀具只有的刀具只有8 8 8 8把把把把機械設計基礎 齒輪機構n n生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低n n空回行程空回行程空回行程空回行程n n分度分度分度分度,夾緊等輔助工作夾緊等輔助工作夾緊等輔助工作夾緊等輔助工作時間長時間長時間長時間長應用應用應用應用:修配和小批量生產(chǎn)修配和小批量生產(chǎn)修配和小批量生產(chǎn)修配和小批量生產(chǎn)仿形法仿形法仿形法仿形法加工特點加工特點加工特點加工特點8把一組各號銑刀切制齒輪齒

38、數(shù)范圍刀號齒數(shù)123456781213 1416 1720 2125 2634 3554 55134135第49頁/共81頁機械設計基礎 齒輪機構范成法范成法范成法范成法 (展成法、包絡法展成法、包絡法展成法、包絡法展成法、包絡法)加工齒輪原理加工齒輪原理加工齒輪原理加工齒輪原理1)1)范成運動范成運動范成運動范成運動n n兩輪分度圓相切兩輪分度圓相切兩輪分度圓相切兩輪分度圓相切n n以以以以 i i1212=w w w w1 1/w w w w2 2=z z2 2/z z1 1 傳動傳動傳動傳動2)2)切削運動切削運動切削運動切削運動n n齒輪插刀沿輪坯軸線方向作齒輪插刀沿輪坯軸線方向作齒輪

39、插刀沿輪坯軸線方向作齒輪插刀沿輪坯軸線方向作往復運動，以切除材料往復運動，以切除材料往復運動，以切除材料往復運動，以切除材料n n相同的相同的相同的相同的 mm、,只要用一把刀只要用一把刀只要用一把刀只要用一把刀具具具具,通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)i i1212,就可以加工就可以加工就可以加工就可以加工不同齒數(shù)的齒輪不同齒數(shù)的齒輪不同齒數(shù)的齒輪不同齒數(shù)的齒輪12O112O2 輪坯2n n又稱展成法、包絡法又稱展成法、包絡法又稱展成法、包絡法又稱展成法、包絡法n n刀具刀具刀具刀具:齒輪齒輪齒輪齒輪(條條條條)插刀插刀插刀插刀,滾刀滾刀滾刀滾刀-往復直線移動往復直線移動往復直線移動往復直線

40、移動+嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉/往往往往復直線移動復直線移動復直線移動復直線移動n n齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯:嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉第50頁/共81頁n n動畫動畫機械設計基礎 齒輪機構n n優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：同一把刀具可加同一把刀具可加同一把刀具可加同一把刀具可加工出工出工出工出m,m,相同而齒數(shù)不相同而齒數(shù)不相同而齒數(shù)不相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。不僅可同的所有齒輪。不僅可同的所有齒輪。不僅可同的所有齒輪。不僅可加工外齒輪，而且可加加工外齒輪，而且可加加工外齒輪，而且可加加工外齒輪，而且可加工內(nèi)齒輪工內(nèi)齒輪工內(nèi)齒輪工內(nèi)齒輪n n缺點：缺點：缺

41、點：缺點：加工不連續(xù)，生加工不連續(xù)，生加工不連續(xù)，生加工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低產(chǎn)效率低產(chǎn)效率低產(chǎn)效率低范成法范成法范成法范成法齒輪插齒齒輪插齒齒輪插齒齒輪插齒讓刀運動范成切削運動空回運動復位0范成運動i=0/=z/z0第51頁/共81頁n n動畫動畫動畫動畫機械設計基礎 齒輪機構n n優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：同一同一同一同一把刀具可加把刀具可加把刀具可加把刀具可加工出工出工出工出m,am,a相同相同相同相同而齒數(shù)不同而齒數(shù)不同而齒數(shù)不同而齒數(shù)不同的所有齒輪的所有齒輪的所有齒輪的所有齒輪n n缺點：缺點：缺點：缺點：不能不能不能不能加工內(nèi)齒輪。加工內(nèi)齒輪。加工內(nèi)齒輪。加工內(nèi)齒輪。加工不連續(xù)，加工不連

42、續(xù)，加工不連續(xù)，加工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低生產(chǎn)效率低生產(chǎn)效率低生產(chǎn)效率低范成法范成法范成法范成法齒條插齒齒條插齒齒條插齒齒條插齒切削空回v范成讓刀 復位v=d/2=mz/2第52頁/共81頁n n動畫動畫機械設計基礎 齒輪機構n n優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：同一把刀具可加工出同一把刀具可加工出同一把刀具可加工出同一把刀具可加工出m,am,a相同而齒數(shù)不同的所有齒相同而齒數(shù)不同的所有齒相同而齒數(shù)不同的所有齒相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高n n缺點：缺點：缺點：缺點：不能加工內(nèi)齒輪不能加工內(nèi)齒輪不能加工內(nèi)齒輪不能加工

43、內(nèi)齒輪范成法范成法范成法范成法齒輪滾齒齒輪滾齒齒輪滾齒齒輪滾齒第53頁/共81頁n n刀具刀具刀具刀具:齒輪齒輪齒輪齒輪(條條條條)插刀插刀插刀插刀,滾刀滾刀滾刀滾刀-往復直線移動往復直線移動往復直線移動往復直線移動+嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉/往復往復往復往復直線移動直線移動直線移動直線移動n n齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯齒輪毛坯:嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉嚙合式旋轉n n特點特點特點特點:需專門機床需專門機床需專門機床需專門機床,效率較高效率較高效率較高效率較高,精度可高精度可高精度可高精度可高,批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)機械設計基礎 齒輪機構n n范成圖范成圖樣樣范

44、成法范成法范成法范成法特點特點特點特點第54頁/共81頁8-78-7 根切、最小齒數(shù)和變位齒輪根切、最小齒數(shù)和變位齒輪根切、最小齒數(shù)和變位齒輪根切、最小齒數(shù)和變位齒輪一、根切、最小齒數(shù)二、產(chǎn)生根切的原因三、避免根切的措施機械設計基礎 齒輪機構第55頁/共81頁1 1 根切根切根切根切 n n切削刀具的齒頂就會切去輪切削刀具的齒頂就會切去輪切削刀具的齒頂就會切去輪切削刀具的齒頂就會切去輪齒根部的一部分，這種現(xiàn)象齒根部的一部分，這種現(xiàn)象齒根部的一部分，這種現(xiàn)象齒根部的一部分，這種現(xiàn)象稱為稱為稱為稱為根切根切根切根切機械設計基礎 齒輪機構2 2 根切的影響根切的影響根切的影響根切的影響n n降低輪齒

45、抗彎強度降低輪齒抗彎強度降低輪齒抗彎強度降低輪齒抗彎強度n n降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降低齒輪傳動重合度低齒輪傳動重合度低齒輪傳動重合度低齒輪傳動重合度n n降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降降低輪齒抗彎強度降低齒輪傳動重合度部低齒輪傳動重合度部低齒輪傳動重合度部低齒輪傳動重合度部分失去漸開線齒輪傳分失去漸開線齒輪傳分失去漸開線齒輪傳分失去漸開線齒輪傳動特性動特性動特性動特性一、漸開線齒廓的根切一、漸開線齒廓的根切一、漸開線齒廓的根切一、漸開線齒廓的根切sehahfc*m分度園分度線分度圓基圓第56頁/共81頁n n實際嚙合線段

46、：實際嚙合線段：實際嚙合線段：實際嚙合線段：B B1 1B B2 2n n嚙合極限點嚙合極限點嚙合極限點嚙合極限點N N1 1n n刀具頂線不超過嚙合極刀具頂線不超過嚙合極刀具頂線不超過嚙合極刀具頂線不超過嚙合極限點限點限點限點N N1 1，則切制出漸開，則切制出漸開，則切制出漸開，則切制出漸開線，不產(chǎn)生根切線，不產(chǎn)生根切線，不產(chǎn)生根切線，不產(chǎn)生根切n n刀具頂線經(jīng)過嚙合極限刀具頂線經(jīng)過嚙合極限刀具頂線經(jīng)過嚙合極限刀具頂線經(jīng)過嚙合極限點點點點N N1 1，則切制出的漸開，則切制出的漸開，則切制出的漸開，則切制出的漸開線從基圓開始線從基圓開始線從基圓開始線從基圓開始n n刀具頂線超過嚙合極限刀具

47、頂線超過嚙合極限刀具頂線超過嚙合極限刀具頂線超過嚙合極限點點點點N N1 1，則在根部將已切，則在根部將已切，則在根部將已切，則在根部將已切制出的漸開線切去，形制出的漸開線切去，形制出的漸開線切去，形制出的漸開線切去，形成根切成根切成根切成根切機械設計基礎 齒輪機構n n結論：結論：結論：結論：n n刀具頂線超過嚙合極限點刀具頂線超過嚙合極限點刀具頂線超過嚙合極限點刀具頂線超過嚙合極限點N N1 1，(P(PB B刀刀刀刀PPN1N1)即發(fā)生根切即發(fā)生根切即發(fā)生根切即發(fā)生根切二、產(chǎn)生根切的原因二、產(chǎn)生根切的原因二、產(chǎn)生根切的原因二、產(chǎn)生根切的原因V刀=r刀具節(jié)線rrbraO1PB1N1B2B2

48、根切第57頁/共81頁1 1 加大齒輪半徑加大齒輪半徑加大齒輪半徑加大齒輪半徑,使使使使P PN1N1 P PB B刀刀刀刀n n其它參數(shù)同刀具且標準其它參數(shù)同刀具且標準其它參數(shù)同刀具且標準其它參數(shù)同刀具且標準,只能增加齒只能增加齒只能增加齒只能增加齒數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)z z機械設計基礎 齒輪機構n n標準齒輪無根切最少齒數(shù)標準齒輪無根切最少齒數(shù)標準齒輪無根切最少齒數(shù)標準齒輪無根切最少齒數(shù)三、避免根切的措施三、避免根切的措施三、避免根切的措施三、避免根切的措施v當ha*=1.0,=200時,zmin=172 變位:加大刀具與齒輪中心距離，使刀具齒頂線低于N1v變位量：xm，變位系數(shù)xv正變位齒輪：xm0

49、 xmO1rrbN1B刀rbN1O1Ph*amB刀第58頁/共81頁8-128-12 斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動一、一、齒廓曲面的形成齒廓曲面的形成二、二、主要參數(shù)和幾何尺寸主要參數(shù)和幾何尺寸三、三、斜齒輪的嚙合傳動斜齒輪的嚙合傳動四、四、斜齒輪傳動的特點斜齒輪傳動的特點機械設計基礎 齒輪機構第59頁/共81頁一、齒廓曲面的形成和嚙合特點一、齒廓曲面的形成和嚙合特點一、齒廓曲面的形成和嚙合特點一、齒廓曲面的形成和嚙合特點機械設計基礎 齒輪機構n n直齒輪齒廓曲面的形成直齒輪齒廓曲面的形成直齒輪齒廓曲面的形成直齒輪齒廓曲面的形成 斜齒輪齒廓曲面的形斜齒輪齒廓

50、曲面的形斜齒輪齒廓曲面的形斜齒輪齒廓曲面的形成成成成rbBAAKK發(fā)生面rbBAAK發(fā)生面 發(fā)生面K?端面齒形1 1 齒廓曲面的形成齒廓曲面的形成齒廓曲面的形成齒廓曲面的形成n n共性共性共性共性:發(fā)生面在基圓柱上作純滾動發(fā)生面在基圓柱上作純滾動發(fā)生面在基圓柱上作純滾動發(fā)生面在基圓柱上作純滾動n n不同：不同：不同：不同：(直齒輪直齒輪直齒輪直齒輪)直線直線直線直線KKKK與母線平行與母線平行與母線平行與母線平行漸開線面漸開線面漸開線面漸開線面n n (斜齒輪斜齒輪斜齒輪斜齒輪)直線直線直線直線KKKK與母線成與母線成與母線成與母線成b b b bb b角角角角漸開線螺旋面漸開線螺旋面漸開線螺

51、旋面漸開線螺旋面漸開線第60頁/共81頁2 2 斜齒輪嚙合特點斜齒輪嚙合特點斜齒輪嚙合特點斜齒輪嚙合特點機械設計基礎 齒輪機構n n斜齒輪斜齒輪斜齒輪斜齒輪齒齒齒齒n n分分分分左旋、右旋左旋、右旋左旋、右旋左旋、右旋n n直齒輪齒直齒輪齒直齒輪齒直齒輪齒漸開線螺旋面1KK嚙合面2齒面接觸線第61頁/共81頁嚙合特點嚙合特點嚙合特點嚙合特點機械設計基礎 齒輪機構斜齒輪斜齒輪斜齒輪斜齒輪：n n齒面接觸線為斜線齒面接觸線為斜線齒面接觸線為斜線齒面接觸線為斜線n n逐漸進入逐漸進入逐漸進入逐漸進入/脫離嚙合脫離嚙合脫離嚙合脫離嚙合(加載加載加載加載/卸載卸載卸載卸載)n n傳動平穩(wěn)，沖擊，振動，噪

52、音傳動平穩(wěn)，沖擊，振動，噪音傳動平穩(wěn)，沖擊，振動，噪音傳動平穩(wěn)，沖擊，振動，噪音小小小小直齒輪：直齒輪：直齒輪：直齒輪：n n齒面接觸線與齒向齒面接觸線與齒向齒面接觸線與齒向齒面接觸線與齒向(軸線軸線軸線軸線)平行平行平行平行n n突然進入突然進入突然進入突然進入/脫離嚙合脫離嚙合脫離嚙合脫離嚙合(加載加載加載加載/卸載卸載卸載卸載)n n傳動平穩(wěn)性差，沖擊，振動，噪傳動平穩(wěn)性差，沖擊，振動，噪傳動平穩(wěn)性差，沖擊，振動，噪傳動平穩(wěn)性差，沖擊，振動，噪音大音大音大音大直齒圓柱齒輪齒面接觸線斜齒圓柱齒輪第62頁/共81頁二、主要參數(shù)和幾何尺寸二、主要參數(shù)和幾何尺寸二、主要參數(shù)和幾何尺寸二、主要參數(shù)

53、和幾何尺寸機械設計基礎 齒輪機構n n 端、法面參數(shù)不同！端、法面參數(shù)不同！n n 標準參數(shù)在法面上，端面表達標準參數(shù)在法面上，端面表達尺寸簡潔、明了！尺寸簡潔、明了！n n 法面參數(shù)為標準參數(shù)，將其換算法面參數(shù)為標準參數(shù)，將其換算至端面上，在端面上計算斜齒輪至端面上，在端面上計算斜齒輪的幾何尺寸的幾何尺寸問題討論：問題討論：問題討論：問題討論：n n?端面齒形與齒向法面齒形端面齒形與齒向法面齒形端面齒形與齒向法面齒形端面齒形與齒向法面齒形 n n?加工過程刀具與輪齒的相對位置與進刀方向加工過程刀具與輪齒的相對位置與進刀方向加工過程刀具與輪齒的相對位置與進刀方向加工過程刀具與輪齒的相對位置與進

54、刀方向n n?標準參數(shù)所在平面標準參數(shù)所在平面標準參數(shù)所在平面標準參數(shù)所在平面 n n?端、法面哪個面上表達尺寸更為簡潔、明了端、法面哪個面上表達尺寸更為簡潔、明了端、法面哪個面上表達尺寸更為簡潔、明了端、法面哪個面上表達尺寸更為簡潔、明了第63頁/共81頁n n端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)(t)(t)、法面參數(shù)、法面參數(shù)、法面參數(shù)、法面參數(shù)(n)(n)n n端面齒距端面齒距端面齒距端面齒距p pt t與法面齒距與法面齒距與法面齒距與法面齒距p pn n關系關系關系關系機械設計基礎 齒輪機構n nmmt t=mmn n/coscosb b b b1 1 法面模數(shù)法面模數(shù)法面模數(shù)法面模數(shù) m

55、mn n與端面模數(shù)與端面模數(shù)與端面模數(shù)與端面模數(shù) mmt t分度圓柱Bptpn dd展 開第64頁/共81頁n n端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)(t)(t)、法面參數(shù)、法面參數(shù)、法面參數(shù)、法面參數(shù)(n)(n)n n端面端面端面端面壓力角壓力角壓力角壓力角a a a at t與法面壓力與法面壓力與法面壓力與法面壓力角角角角a a a an n關系關系關系關系機械設計基礎 齒輪機構n ntantana a a at t=tantana a a an n/cos/cosb b b b2 2 法面壓力角法面壓力角法面壓力角法面壓力角 n n與端面壓力角與端面壓力角與端面壓力角與端面壓力角 t tab

56、nacbt第65頁/共81頁n n分度圓直徑分度圓直徑d：?n nd=mtz=zmn/cosb b機械設計基礎 齒輪機構n n中心距中心距中心距中心距a a：?n na=a=(d d1 1+d+d2 2)/)/2=m2=mn n(z z1 1+z+z2 2)/)/2 2coscosb b b bn n其余見其余見其余見其余見p p207207207207表表表表8-88-88-88-83 3 其它幾何尺寸其它幾何尺寸其它幾何尺寸其它幾何尺寸Bptpn dd第66頁/共81頁三、斜齒輪的嚙合傳動三、斜齒輪的嚙合傳動三、斜齒輪的嚙合傳動三、斜齒輪的嚙合傳動機械設計基礎 齒輪機構1 正確嚙合條件2

57、重合度3 當量齒輪與當量齒數(shù)4 小結第67頁/共81頁1 1 正確嚙合條件正確嚙合條件正確嚙合條件正確嚙合條件機械設計基礎 齒輪機構螺旋線旋向判別：螺旋線旋向判別：n n將齒輪軸線垂直，螺旋線右邊高將齒輪軸線垂直，螺旋線右邊高右旋右旋n n 螺旋線左邊高螺旋線左邊高左旋左旋n nmmn1n1=m=mn2n2、a a a an1n1=a a a an2n2 （mmt1t1=m=mt2t2 、a a a at1t1=a a a at2t2 ）n n外嚙合：外嚙合：外嚙合：外嚙合：b b b b1 1=-b b b b2 2n n內(nèi)嚙合：內(nèi)嚙合：內(nèi)嚙合：內(nèi)嚙合：b b b b1 1=b b b b2

58、 2左旋右旋第68頁/共81頁n n直齒輪傳動：直齒輪傳動：直齒輪傳動：直齒輪傳動：機械設計基礎 齒輪機構n n斜齒輪傳動斜齒輪傳動斜齒輪傳動斜齒輪傳動：2 2 斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度斜齒輪傳動的重合度BBbLLB1B1B2B2軸面重合度端面重合度實際嚙合區(qū)實際嚙合區(qū)第69頁/共81頁問題討論問題討論：n n?仿形法加工斜齒輪如何確定刀號仿形法加工斜齒輪如何確定刀號仿形法加工斜齒輪如何確定刀號仿形法加工斜齒輪如何確定刀號 n n?范成法加工斜齒輪，無根切最少齒數(shù)如何確范成法加工斜齒輪，無根切最少齒數(shù)如何確范成法加工斜齒輪，無根切最少齒數(shù)如何確范成法加工斜齒輪，無

59、根切最少齒數(shù)如何確定定定定 n n?與法面齒形相當?shù)闹饼X輪是什么樣的齒輪與法面齒形相當?shù)闹饼X輪是什么樣的齒輪與法面齒形相當?shù)闹饼X輪是什么樣的齒輪與法面齒形相當?shù)闹饼X輪是什么樣的齒輪 機械設計基礎 齒輪機構n n 法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應按法法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應按法法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應按法法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應按法面齒形確定刀號面齒形確定刀號面齒形確定刀號面齒形確定刀號n n 無根切最少齒數(shù)應依法面齒形為依據(jù)無根切最少齒數(shù)應依法面齒形為依據(jù)無根切最少齒數(shù)應依法面齒形為依據(jù)無根切最少齒數(shù)應依法面齒形為依據(jù)n n當量齒

60、輪當量齒輪當量齒輪當量齒輪 ：與斜齒輪法面齒形相當?shù)奶摂M的直齒圓柱齒與斜齒輪法面齒形相當?shù)奶摂M的直齒圓柱齒與斜齒輪法面齒形相當?shù)奶摂M的直齒圓柱齒與斜齒輪法面齒形相當?shù)奶摂M的直齒圓柱齒輪輪輪輪n n當量齒數(shù)當量齒數(shù)當量齒數(shù)當量齒數(shù) z zv v：當量齒輪的齒數(shù)當量齒輪的齒數(shù)當量齒輪的齒數(shù)當量齒輪的齒數(shù)3 3 當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與當量齒數(shù)第70頁/共81頁橢圓：橢圓：橢圓：橢圓：機械設計基礎 齒輪機構n n當量齒輪的當量齒數(shù)當量齒輪的當量齒數(shù)當量齒輪的當量齒數(shù)當量齒輪的當量齒數(shù)z zv v:當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與當量齒數(shù)當量齒輪與

61、當量齒數(shù)dabC當量齒輪C模數(shù)？v當量齒輪(數(shù))的意義:據(jù) zv 選銑刀無根切最少齒數(shù) zmin=zvmin cos3計算輪齒強度節(jié)點處曲率半徑第71頁/共81頁n n斜齒輪的幾何參數(shù)分斜齒輪的幾何參數(shù)分斜齒輪的幾何參數(shù)分斜齒輪的幾何參數(shù)分端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)端面參數(shù)(t)(t)(t)(t)、法面參數(shù)法面參數(shù)法面參數(shù)法面參數(shù)(n)(n)(n)(n)n n加工斜齒輪的輪齒時，刀具沿螺旋齒加工斜齒輪的輪齒時，刀具沿螺旋齒加工斜齒輪的輪齒時，刀具沿螺旋齒加工斜齒輪的輪齒時，刀具沿螺旋齒槽方向切削槽方向切削槽方向切削槽方向切削n n法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同

62、法面參數(shù)與刀具參數(shù)相同n n定義法向模數(shù)為標準模數(shù)定義法向模數(shù)為標準模數(shù)定義法向模數(shù)為標準模數(shù)定義法向模數(shù)為標準模數(shù)n n法面參數(shù)是標準參數(shù)法面參數(shù)是標準參數(shù)法面參數(shù)是標準參數(shù)法面參數(shù)是標準參數(shù)，也是斜齒輪的，也是斜齒輪的，也是斜齒輪的，也是斜齒輪的強度計算參數(shù)強度計算參數(shù)強度計算參數(shù)強度計算參數(shù)機械設計基礎 齒輪機構n n從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動與直齒輪的嚙從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動與直齒輪的嚙從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動與直齒輪的嚙從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動與直齒輪的嚙合傳動一樣合傳動一樣合傳動一樣合傳動一樣n n端面參數(shù)也可以認為是斜齒輪的幾何計算參數(shù)端面

63、參數(shù)也可以認為是斜齒輪的幾何計算參數(shù)端面參數(shù)也可以認為是斜齒輪的幾何計算參數(shù)端面參數(shù)也可以認為是斜齒輪的幾何計算參數(shù)4 4 小結小結小結小結abnacbt第72頁/共81頁四、斜齒輪傳動的特點四、斜齒輪傳動的特點四、斜齒輪傳動的特點四、斜齒輪傳動的特點機械設計基礎 齒輪機構缺點：缺點：缺點：缺點：n n工作時產(chǎn)生軸向力：工作時產(chǎn)生軸向力：工作時產(chǎn)生軸向力：工作時產(chǎn)生軸向力：螺旋角越大，軸向力越大螺旋角越大，軸向力越大螺旋角越大，軸向力越大螺旋角越大，軸向力越大n n解決：解決：解決：解決：控制螺旋角大小、人字齒控制螺旋角大小、人字齒控制螺旋角大小、人字齒控制螺旋角大小、人字齒優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：

64、優(yōu)點：n n嚙合性能好：嚙合性能好：嚙合性能好：嚙合性能好：輪齒進入和脫離嚙合漸進漸退，傳動平穩(wěn)，噪音小輪齒進入和脫離嚙合漸進漸退，傳動平穩(wěn)，噪音小輪齒進入和脫離嚙合漸進漸退，傳動平穩(wěn)，噪音小輪齒進入和脫離嚙合漸進漸退，傳動平穩(wěn)，噪音小n n重合度大：重合度大：重合度大：重合度大：相對提高齒輪承載能力，延長壽命相對提高齒輪承載能力，延長壽命相對提高齒輪承載能力，延長壽命相對提高齒輪承載能力，延長壽命n n范成加工不易根切范成加工不易根切范成加工不易根切范成加工不易根切n n制造成本與直齒輪同制造成本與直齒輪同制造成本與直齒輪同制造成本與直齒輪同F(xiàn)nFrFaFnFrFaFnFrFaFa=Ft t

65、g人字齒輪第73頁/共81頁8-148-14 圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動圓錐齒輪傳動一、概述二、當量齒輪及當量齒數(shù)三、幾何參數(shù)和尺寸計算機械設計基礎 齒輪機構第74頁/共81頁一、概述一、概述一、概述一、概述機械設計基礎 齒輪機構n n分類：分類：分類：分類：n n直齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪直齒圓錐齒輪n n斜齒圓錐齒輪斜齒圓錐齒輪斜齒圓錐齒輪斜齒圓錐齒輪n n曲齒圓錐齒輪曲齒圓錐齒輪曲齒圓錐齒輪曲齒圓錐齒輪n n應用：應用：傳遞交錯軸之間的運動傳遞交錯軸之間的運動和動力，一般和動力，一般 =90n n特點：特點：n n輪齒分布在圓錐面上，圓柱輪齒分布在圓錐面上，圓柱 圓錐

66、圓錐n n大端參數(shù)標準化，大端參數(shù)標準化，GB12368-90n n小輪常懸臂安裝，剛度低小輪常懸臂安裝，剛度低第75頁/共81頁二、當量齒輪及當量齒數(shù)二、當量齒輪及當量齒數(shù)二、當量齒輪及當量齒數(shù)二、當量齒輪及當量齒數(shù)機械設計基礎 齒輪機構n n軌跡是球面上的漸軌跡是球面上的漸軌跡是球面上的漸軌跡是球面上的漸開線，齒廓曲面為開線，齒廓曲面為開線，齒廓曲面為開線，齒廓曲面為球面漸開線曲面球面漸開線曲面球面漸開線曲面球面漸開線曲面1 直齒圓錐齒輪齒廓的形成直齒圓錐齒輪齒廓的形成n n發(fā)生面在基圓錐上純滾動發(fā)生面在基圓錐上純滾動發(fā)生面在基圓錐上純滾動發(fā)生面在基圓錐上純滾動RCOSRAB基圓錐發(fā)生圓平面漸開線！形狀？球面漸開線第76頁/共81頁2 2 直齒圓錐齒輪的背錐直齒圓錐齒輪的背錐直齒圓錐齒輪的背錐直齒圓錐齒輪的背錐 機械設計基礎 齒輪機構背 錐rvrO1O第77頁/共81頁3 3 直齒圓錐齒輪的當量齒輪直齒圓錐齒輪的當量齒輪直齒圓錐齒輪的當量齒輪直齒圓錐齒輪的當量齒輪機械設計基礎 齒輪機構n n其齒數(shù)稱為當量齒數(shù)其齒數(shù)稱為當量齒數(shù)其齒數(shù)稱為當量齒數(shù)其齒數(shù)稱為當量齒數(shù)z zVVn n齒形