机械设计基础 第4章齿轮机构.ppt
第4章 齿轮机构,41 齿轮机构的特点和类型,42 齿廓实现定角速度比的条件,43 渐开线齿廓,44 齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸,45 渐开线标准齿轮的啮合,46 渐开线齿轮的切齿原理,48 平行轴斜齿轮机构,49 锥齿轮机构,41 齿轮机构的特点和类型,作用:传递空间任意两轴(平行、相交、交错)的旋 转运动,或将转动转换为移动。,一、结构特点:圆柱体或圆锥体外(或内)均匀分布 有大小一样的轮齿。,优点:,传动比准确、传动平稳。,圆周速度大,高达300 m/s。,传动功率范围大,从几瓦到10万千瓦。,效率高(0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。,可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。,二、齿轮传动的类型(按相对运动分)1.平行轴齿轮传动(1)直齿圆柱齿轮传动。,齿轮齿条传动:将齿轮圆周运动变为齿条直线移动,或将直线运动变为圆周运动,,外啮合齿轮传动:两齿轮转动方向相反。,内啮合齿轮传动:两齿轮转动方向相同。,缺点:要求较高的制造和安装精度,加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。,(2)平行轴斜齿轮传动:(3)人字齿轮传动,一对轴线平行斜齿轮相啮合,一对轴线平行轴人字齿轮传动,2.空间齿轮传动(1)两相交轴转动的齿轮传动。轴线相交,直齿锥齿轮,曲齿锥齿轮,(2)两交错轴转动的齿轮传动。,蜗杆传动(两轴交错90)兼有齿轮传动和螺旋传动特点。,交错轴斜齿轮传动,平面齿轮传动(轴线平行),外齿轮传动,直齿,斜齿,人字齿,圆柱齿轮,非圆柱齿轮,空间齿轮传动(轴线不平行),按相对运动分,按齿廓曲线分,直齿,斜齿,曲线齿,圆锥齿轮,两轴相交,两轴交错,蜗轮蜗杆传动,交错轴斜齿轮,准双曲面齿轮,渐开线齿轮,摆线齿轮,圆弧齿轮,按速度高低分:,按传动比分:,按封闭形式分:,齿轮传动的类型,高速、中速、低速齿轮传动。,定传动比、变传动比齿轮传动。,开式齿轮传动、闭式齿轮传动。,球齿轮,抛物线齿轮,分类:,内齿轮传动,齿轮齿条,共轭齿廓:一对能实现预定传动比(i12=1/2)规律的啮合齿廓。,42 齿廓实现定角速比传动的条件,1.齿廓啮合基本定律,一对齿廓在任意点K接触时,作法线n-n,得:i12 1/2O2 C/O1C,齿廓啮合基本定律:一对互相啮合齿轮的连心线O1O2被齿廓接触点的公法线分割成两段,该两段长度与两轮瞬时角速度成反比。,据三心定律知:C点为相对瞬心。,由:v12 O1C1,O2 C 2,齿轮传动的基本要求:1)瞬时角速度之比保持不变(惯性力);2)满足制造、安装和强度要求。,2.推论:如要求传动比为常数,应使O2C/O1C为常数。,3.节圆:过节点C做的两个相切的圆。,因O2、O1为定点,故C必为一个定点。,两节圆相切于C点,两齿轮在节点C处速度相同,故两节圆作纯滚动。,a=r1+r2,一对外啮合齿轮:1)中心距:2)角速比恒等于其节圆半径的反比。,常用齿廓:1)渐开线齿廓;2)摆线 齿廓;3)圆弧齿廓,发生线,43 渐开线齿廓,一、渐开线的形成和特性,1.渐开线的形成,当条直线在一圆周上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹渐开线。,BK发生线,,基圆rb,,kAK段的展角,a,a1,a2,an,2.渐开线的特性,渐开线上任意点的法线切于基圆;,渐开线起始点A处曲率半径为0。,发生线在位置沿基圆纯滚动时,B是其速度瞬心(在接触点的法线方向上),故直线BK为渐开线在K点的法线;BK为其曲率半径;B点为其曲率中心。因发生线始终切于基圆,故渐开线上任意点的法线切于基圆。,t,发生线从位置滚到时,它与基圆间为纯滚动。,B,Fn,压力角k:渐开线齿廓上某点的法线(正压力方向线,由于是高副)与齿廓上该点速度方向所夹锐角为点的。基圆、分度圆等上的压力角?,coskOB/OK=rb/rk,渐开线齿廓上各点压力角不等,向径越大(K离中心越远),其压力角越大。,基圆内无渐开线。,渐开线形状取决于基圆的大小。,A3在,大小相等的基圆其渐开线形状相同,反之。基圆越大,其渐开线在K点的曲率半径越大,渐开线越趋平直,当rb,变成直线(渐开线齿条的轮廓)。,二、渐开线齿廓满足定角速比要求,两齿廓E1和E2在任意点K啮合时,过K作两齿廓的法线N1N2与两轮中心连线交C点。N1N2必与两基圆切(内公线)。齿轮传动时基圆位置不变,无论两齿廓在何处接触,过接触点所作齿廓公法线均通过连心线上同一点C,故渐开线齿廓满足定角速比要求。,i12=1/2=O2C/O1C=rb2/rb1=const,对于定角速比传动,角速比(传动比)1/2=转速比n1/n2。,一对齿轮传动:1-小轮,2-大轮。,工程意义:i12=const,可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音,延长齿轮的使用寿命,提高机器的工作精度。,rb1,O1N1C O2N2C,t,t,渐开线齿廓啮合的特点:1、渐开线齿轮传动的可分性:一对渐开线齿轮制成后,其基圆半径不能改变,即使两轮的中心距稍有改变,其角速比仍保持原值不变(渐开线齿轮传动一大优点)。2、渐开线齿廓的啮合线:齿轮传动时,其齿廓接触点的轨迹为。对于渐开线齿轮,无论在哪一点接触,接触齿廓的公法线总是两基圆的内公切线N1N2。直线N1N2即渐开线齿廓的啮合线。3、啮合角(=const):过C点作两节圆的公切线(t-t)与啮合线N1N2间的夹角。渐开线齿轮传动中啮合角=const(数值上=渐开线在节圆上的压力角)。表示齿廓间压力方向不变,若齿轮传递的力矩恒定,则轮齿间、轴与轴承间压力的大小和方向均不变(渐开线齿轮传动一大优点)。,1)齿数:齿轮整个圆周上轮齿的总数。用z表示。2)齿顶圆:齿顶所确定的圆。用ra和da分别表示其半径和直径。3)齿槽宽:相邻两齿间的空间称齿槽。任意圆周上量得齿槽的弧长称该圆周上齿槽宽,ek表示。4)齿厚:任意圆周上,轮齿两侧齿廓间的弧长称该圆上的齿厚,用sk表示。,43齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸,一、齿轮各部分的名称,5)齿根圆:齿槽底确定的圆。用rf和df分别表示其半径和直径。6)齿距:任意圆周上,相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆的齿距。以pk表示。在同一圆周上pk=sk+ek。,7.分度圆和模数 为便于设计、制造及互换,把齿轮某一圆周上p与的比值定为标准值,并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆。用d表示其直径,分度圆上齿厚、齿槽和齿距即为通常所称齿厚、齿槽和齿距,分别用s、e和p表示。且p=s+e。分度圆上p与的比值称为模数,以m表示,单位mm。即:;,据齿距定义得:dk=zpk,故dk,pk,不同直径的圆周上,比值,pk,。,不同。齿廓各点的压力角k也不等,无理数。,分度圆直径:d=mz,设计:潘存云,2.基本参数,模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数(Z、)。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸也大。(成本),标准模数系列,8.压力角:齿轮压力角指分度圆上的压力角。以表示,并规定为标准值。(我国标准压力角20)至此,给分度圆一个完整定义:分度圆是设计齿轮时给定的一个圆,该圆上的模数m和压力角均为标准值。,9.齿顶高、齿根高和全齿高,1)齿顶高:齿轮上,分度圆和齿顶圆间的部分为齿顶,其径向高度为齿顶高,以ha表示。2)齿根高:介于分度圆和齿根圆间的部分为齿根,其径向高度为齿根高,以hf表示。3)全齿高:齿顶圆和齿根圆间的径向高度为全齿高,以h表示。,齿顶高:齿根高:全齿高:,h*a称为齿顶高系数;c*称为顶隙系数。标准值如表。,顶隙c=c*m,指一对齿轮啮合时,一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离(利于润滑油的流动)。,齿顶高、齿根高的标准值可用模数表示:,标准齿轮:是指模数m、压力角、齿顶高系数h*a和顶隙系数c*均为标准值,且其分度圆上齿厚等于齿槽宽(s=e)。对标准齿轮有,基圆直径:db=dcos,coskrb/rk,作业:4-1,节圆半径-r(d)基圆半径-rb(db)分度圆半径-r(d),db=d cos,N1N2-两基圆的内公切线(两齿廓公法线)(渐开线齿廓啮合线)t-t-两节圆内公切线,啮合角(数值上等于渐开线在节圆上的压力角),弧长等于发生线;基圆切线是法线;曲线形状随基圆;基圆内无渐开线。,pb1pb2,pb1pb2,pb1=pb2,不能正确啮合!,不能正确啮合!,能正确啮合!,一对齿轮传动时,所有啮合点都在啮合线N1N2上。,渐开线齿廓能满足齿廓啮合基本定律,那么,是否任意两个渐开线齿轮都能组成一对齿轮传动呢?,m1m2,从外观看齿1比齿2小,m1 m2,外观齿1比齿2大,P=m,45 渐开线标准齿轮的啮合,m1=m2,一对齿在K点接触时,其后一对齿在K点接触,这样前一对齿分离时,后一对齿才能不中断的接替传动。(令K1、K1 表示齿轮1 齿廓上的啮合点,K2、K2表示齿轮2 齿廓上的啮合点。)为保证前后两对齿同时在啮合线上接触,轮1相邻两齿同侧齿廓沿法线方向的距离K1K1 应与轮2相邻两齿同侧齿廓沿法线方向的距离K2K2 相等。即K1K1=K2K2 据渐开线性质K2K2=N2K-N2K=N2i-N2j=j i=Pb2=db2/z2=(d2/z2)(db2/d2),齿轮传动时,每一对齿仅啮合一段时间便分离,由后一对齿接替。(设m1、m2、1、2、pb1、pb2分别为两轮的模数、压力角、和基圆齿距),j,。,。,i,=P2cos2=m2cos2;同理K1K1=m1cos1,基圆,分度圆,要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合,两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等:,1.正确啮合条件,pb1=pb2,m1cos1=m2cos2,因m和都取标准值,使上式成立的条件为:,m1=m2,1=2,结论:一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。,一对齿轮的传动比为:,d=mz,二、标准中心距a,为了便于润滑、制造和装配误差,以及受力受热变形膨胀所引起的挤压现象,实际上侧隙不为零,由公差保证。,齿侧间隙:一对齿轮传动时,一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差。齿轮加工时,刀具齿轮与工件齿轮之间无齿侧间隙。齿轮传动中,要求齿侧间隙=0。一对渐开线外啮合标准齿轮,如果正确安装,在理论上没有齿侧间隙。否则,两轮在啮合过程发生冲击和噪声,正反转转换时会出现空程。,机械设计中,正确安装的齿轮均按无齿侧间隙的理想情况计算其名义尺寸。,对标准齿轮,确定中心距a时,应满足两个要求:,1)理论上齿侧间隙为零,s1-e2=0,2)顶隙c为标准值:储油用,c=c*m=hf-ha(P49),此时有:a=ra1+c+rf2,=r1(节圆)+ha*m,+c*m,+r2-(ha*m+c*m),=r1+r2,=m(z1+z2)/2,标准齿轮分度圆的齿厚s=齿槽宽e,正确啮合的一对渐开线齿轮的模数相等,故s1=e1=s2=e2=m/2。标准安装时令分度圆与节圆重合。则s1-e2=s1-e2=0,即齿侧间隙为零。,所以,正确安装的两标准齿轮,两分度圆正好相切,节圆和分度圆重合,这时的中心距称为标准中心距,即,基圆,基圆,节圆(分度圆),=r1+r2,必须指出:1.分度圆和压力角是单个齿轮所具有的;而节圆和啮合角()是两个齿轮啮合后才出现的。,2.标准齿轮传动只有在分度圆与节圆重合时,压力角与啮合角才相等,否则压力角与啮合角不相等。,标准中心距,因此有:=,非标准安装时,两分度圆将分离,此时由:,1.一对轮齿的啮合过程,1-主动轮,2-从动轮。齿廓开始啮合时,主动轮齿根与从动轮齿顶接触,开始啮合点是从动轮顶圆与N1N2 啮合线交点A。主动轮齿根推动从动轮齿顶,两轮继续转动时,啮合点沿N1N2啮合线向下移动,轮2齿廓上的接触点由齿顶向齿根移动,轮1齿廓上的接触点由齿根向齿顶移动。终止啮合点是主动轮齿顶圆与N1N2啮合线交点处E。AE啮合点的实际轨迹(实际啮合线段)。主动轮:啮合点从齿根走向齿顶。从动轮正好相反。,AE实际啮合线;,理论啮合线段N1N2-理论上可能的最长啮合线段。,N1、N 2啮合极限点。,阴影线部分齿廓的实际工作段。,一、重合度,E-终止啮合点;,A-起始啮合点;,两轮齿顶圆加大时,点A和E趋近于N1和N2,因基圆内无渐开线,故N1N2-理论上可能的最长啮合线段。,.,2.连续传动条件,一对轮齿啮合传动的区间是有限的。要保证齿轮连续转动,则在前一对轮齿脱离啮合之前,后一对轮齿必须及时地进入啮合。,为保证连续传动,要求:1)满足正确啮合条件,2)实际啮合线段AEEK=pb(法向齿距)=mcos,重合度:=AE/EK=实际啮合线段/啮合点间距1 为一对齿轮的重合度,一对齿轮的连续传动条件:,为保证可靠工作,工程上要求:,重合度表示同时参加啮合的齿的对数。=1.35,表示传动过程有时1对齿接触,有时2对齿接触,其中2对齿接触的时间占35%。越大轮齿平均受力越小,传动越平稳。,即:AE/pb1,1,标准齿轮:1故不必验算。,46 渐开线齿轮的切齿原理,一、成形法:用渐开线齿形的成型刀具直接切出齿形。常用刀具:盘形铣刀(图a)和指状铣刀(图b)。加工时铣刀绕本身轴线旋转,同时轮坯沿齿轮轴线方向直线移动。铣出一个齿槽后,将轮坯转过2/z,再铣第二个齿槽。加工方法简单,不需要专用机床,精度差,生产率低,仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工。,轮齿的加工方法很多,常用的是切削法。切削法按原理可分为成形法和范成法两类。,v,二、范成法利用一对齿轮(或齿轮与齿条)互相啮合时,其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿。如把其中一个齿轮(或齿条)做刀具,就可切出与它共轭的渐开线齿廓,1.齿轮插刀:齿轮插刀形状图a。刀具顶部比正常齿高c*m,以便切出顶隙部分。加工时,插刀沿轮坯轴线方向作上下往复切削运动,同时强迫插刀与轮坯模仿一对齿轮传动那样以一定角速比转动(图a),至全部齿槽切削完毕。因插齿刀的轮廓是渐开线,所以插制出的齿轮齿廓也是渐开线。据正确啮合条件,被切齿轮的模数和压力角必与插刀的模数和压力角相等,故用同一把插刀切出的齿轮都能正确啮合。,齿根线,中线,齿顶线,齿条插刀齿廓,2.齿条插刀(模仿齿轮齿条啮合过程,把刀具做成齿条状),齿条插刀齿廓在水平面上投影,其顶部比传动用齿条高出c*m(圆角),一便切出传动时的顶隙部分。齿条的齿廓为一直线,不论在中线(e=s)还是与中线平行的任一直线上,它们由相同的P、m和。对于齿条刀具,为齿形角或刀具角,,切制标准齿轮:刀具中线与轮坯的分度圆相切并保持纯滚动。,加工结果:sem/2,且m和与刀具的m和分别相等。,3.齿轮滚刀,连续切削,生产效率高。滚刀除旋转外还沿轮坯轴向逐渐移动,一便切出整个齿宽。,齿轮加工方法,成形法,铸造法,热轧法,冲压法,模锻法,粉末冶金法,切制法最常用,铣削,拉削,范成法(展成法共轭法包络法),插齿,滚齿,剃齿,磨齿,作业:1、2、3、4、,一、根切和最小齿数,图示现象称为轮齿的根切。,根切的后果:削弱轮齿的抗弯强度;,产生根切的原因:,使重合度下降。,47 根切现象、最少齿数及变位齿轮,PB2PN1 不根切,刀具在位置1开始切削齿间;,在位置2开始切削渐开线齿廓;,在位置3切削完全部齿廓;,当B2落在N1点的下方:PB2PN1,m和i 给定,z1越小,z2及z1+z2越小,齿轮机构a、尺寸、重量越小。渐开线标准齿轮zmin有限制。,PB2=PN1 不根切,刀具在位置1开始切削齿间;,在位置2开始切削渐开线齿廓;,在位置3切削完全部齿廓;,当B2落在N1点之上:PB2=PN1,发生根切,在位置2开始切削渐开线齿廓;在位置3切削完全部齿廓;,到达位置4时,将齿根部已加工好的渐开线切去一部分。,结论:刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点N1的右上方,必发生根切。,根切条件为:,PB2PN1,标准齿轮是否发生根切取决于其齿数。CO1某被切齿轮的分度圆半径;N1在齿顶圆下方必根切(刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点N1的右上方);齿数增多时,分度圆直径增大,轮坯中心上移至 O1 处,极限点随着啮合线上移至齿顶线上方N1,避免根切。标准齿轮避免根切,其zzmin。据计算:=20和ha*=1的正常齿制标准渐开线齿轮,其zmin=17,N1,N1,O1,C,O1,B2,标准齿轮的优点:计算简单、互换性好。,缺点:当zzmin时,产生根切。但实际生产中经常要用到 zzmin的齿轮。,不适合 aa的场合。aa 时,产生过大侧隙,且,一对互相啮合的标准齿轮,小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的齿根厚度,抗弯能力有明显区差别。为改善上述不足,就必须对齿轮进行变位修正。,二、变位齿轮及其尺厚的确定,1.加工齿轮时刀具的移位,为避免根切,可径向移动刀具 xm,-移距。x-为移距系数。,由于刀具一样,变位齿轮的基本参数m、z、p与标准齿轮相同,故d、db与标准齿轮也相同(均为不变量)。齿廓曲线取自同一条渐开线的不同段。但s、e发生变化,设计:潘存云,2.齿厚与齿槽宽的确定,齿厚:s=m/2,正变位:齿厚变宽,齿槽宽减薄。,刀具节线,齿槽宽:e=m/2,+2xmtg,2xmtg,负变位:相反。,正变位不仅可制出齿数小于Zmin且无根切的齿轮,而且还能增大齿厚,提高轮齿的抗弯强度。且加工用刀具与标准齿轮的一样,所以 变位齿轮在各类机械中广泛地应用。,P58(4-12),三、变位齿轮传动的类型,变位齿轮传动类型,等移距变位齿轮传动:x1-x20,不等移距变位齿轮传动,1、等移距变位齿轮传动,该传动,两轮x1-x2,但小轮为正变位,大轮负变位。可减少小轮齿数和增大小轮根部厚度,提高传动质量。为避免根切,两轮Z1+Z22Zmin。由s=m/2+2xmtg和e=m/2-2xmtg知,小轮分度圆齿厚的增加=大轮齿槽宽的增量,故两轮分度圆相切,可实现无侧隙啮合。因此,等移距变位齿轮传动的中心距=a,啮合角=20。但刀具变位后被切齿轮的齿顶高、齿根高标准齿轮。(高度变位)传动几何尺寸P66表。,标准齿轮传动x1x20,1、不等移距变位齿轮传动,除标准齿轮传动和等移距变位齿轮传动外,其余变位齿轮传动均为不等移距变位齿轮传动。其变位系数可在不切根条件下自由选择。因x1-x2,小轮分度圆齿厚必大轮分度圆齿槽宽。1)s1e2,两分度圆相切时,必出现过大齿侧间隙。缩小中心距,使二轮趋近,可消除间隙,使正常传动。2)s1e2,两分度圆相切时将无法安装。拉开中心距,使二轮远离,可安装。故,采用变位系数可调整二轮分度圆齿厚,实现任意非标准中心距传动。不等移距变位齿轮传动的aa。中心距增减时,二轮的分度圆相离或相交,但不相切 该传动分度圆与节圆不重合。啮合角 20。,表 齿轮传动计算公式,表 齿轮传动计算公式,48 平行轴斜齿轮传动,平行轴齿轮传动相当于一对节圆柱的纯滚动,平行轴斜齿轮机构又称斜齿圆柱齿轮机构。,1.斜齿轮啮合的共轭齿廓曲面,平面S为轴线平行的两基圆柱的内公切面,KK斜线与母线N1N1、N2N2成b 角。平面S分别在基圆柱1和2上纯滚动时,直线KK的轨迹齿轮1和2的齿廓曲面。这样形成的两个齿廓曲面一定能沿直线KK接触。其他接触位置的齿面接触线均与KK线平行,且位于两基圆的公切面内。因齿高一定,两齿廓啮合过程中,齿廓接触线的长度由0逐渐增长,某位置后又逐渐缩短,至脱离接触。,斜齿轮的齿廓是逐渐进入接触,又逐渐脱离接触,故工作平稳。,设计:潘存云,S,N1,N1,N2,N2,接触线-啮合面与齿廓曲面的交线。,基圆柱上螺旋角,直齿啮合特点:沿齿宽同时进入或退出啮合。突然加载或卸载,运动平稳性差,冲击、振动和噪音大。,斜直线KK的轨迹斜齿轮的齿廓曲面,螺旋线渐开面,b基圆柱上的螺旋角,在端面内,斜齿轮的齿廓曲线为渐开线,相当于直齿圆柱齿轮传动,满足定传动比要求。一对斜齿轮正确啮合,m、相等,(分度圆柱螺旋角)大小相等,方向相反,(左旋、右旋),啮合特点:接触线长度:短 长 短。加载、卸载过程逐渐进行传动平稳、噪音小,适宜高速、重载传动。,二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算,斜齿轮的几何参数有端面和法面之分。法面齿距pn与端面齿距pt的关系为:,pn=pt cos,因pt=mt、pn=mn,所以,铣刀切制斜齿轮时,铣刀齿形应等于齿轮的法向齿形;计算强度时,需研究最小截面-法向齿形。,国标规定斜齿轮法向参数(mn、n、法向齿顶高系数和顶隙系数)为标准值。端面参数为非标准值。几何尺寸计算P68表。,直齿轮:,斜齿轮:,的增量:L/pbt,直齿轮和斜齿轮在啮合面FF进入啮合,GG 退出啮合。,btgb/pbt,t+,tL/pb,(L+L)/pbt,b tg/pt,三、斜齿轮传动的重合度,t-端面重合度-与斜齿轮端面齿廓相同的直齿轮传动的重合度.b tg/pt轮齿倾斜附加的重合度(轴向重合度)。斜齿轮的重合度随齿宽b和螺旋角的增大而增大。可达到很大数值,这是斜齿轮传动平稳,承载能力高的主要原因之一。,齿宽,7.斜齿轮的优缺点,齿廓接触线是斜线,一对齿逐渐进入啮合和脱离啮合。啮合性能好、传动平稳,噪音小。,重合度大,并随齿宽和螺旋角的增大而增大,故承载能力高。,斜齿轮不根切最小齿数小于直齿轮(zmin zvmin),机构更紧凑。,缺点是斜齿面受法向力F时会产生轴向力Fa,需安装推力轴承。,对斜齿轮传动性能的影响很大,太小不能体现斜齿轮优点,太大会产生很大轴向力,一般取820。,采用人字齿轮克服上缺点,但制造困难,成本高。,Fa,Fa,Fa,Fa,49 锥齿轮机构,一、锥齿轮概述,作用:传递两相交轴之间的运动和动力。一对锥齿轮的运动相当于一对节圆锥的纯滚动。,两轴线交角=1+2,节圆锥、分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥等。OC-外锥距,分度圆锥角(小大齿轮)。,C,r2=OCsin2,,故传动比i=1/2=z2/z1=sin2/sin1,r1=OCsin1。,C,正确啮合条件:两轮大端m1=m2,1=2,Re1=Re2,以大端为标准,齿宽b不宜太大。,直齿锥齿轮的齿高由大端到小端逐渐收缩。按顶隙不同分为1)不等顶隙收缩齿;2)等顶隙收缩齿。不等顶隙锥齿轮:齿顶圆锥、齿根圆锥和分度圆锥具有同一锥顶点,其顶隙由大端到小端逐渐缩小。缺点:小端轮齿强度差且润滑不良。等顶隙锥齿轮:齿根圆锥和分度圆锥共锥顶,但齿顶圆锥不与其共锥顶。可增加小端顶隙,改善润滑,降低小端齿高,提高小端齿轮的弯曲强度。,三、直齿锥齿轮几何尺寸计算,外锥距,GB12369-90规定采用-等顶隙锥齿轮传动。,本章重点:,渐开线的形成与性质;,标准齿轮的参数计算;,正确啮合条件与重合度;,根切、最少齿数、变位齿轮的齿厚计算;,斜齿轮法面参数与端面参数之间的关系;,