齒輪機(jī)構(gòu)課件

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齒輪機(jī)構(gòu)

(1)圓柱齒輪傳動(dòng)－傳遞兩平行軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力3.1概述一.分類(2)圓錐齒輪傳動(dòng)－傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力(3)蝸輪蝸桿和螺旋齒輪傳動(dòng)－交叉軸螺旋齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿圓錐齒輪*NNO1O2ZC1C2PKabv1v2cω1ω2二.齒廓嚙合的基本定律*（rK,θK）三.漸開線的形成FvαK1.漸開線性質(zhì)：(2)

漸開線的法線與基圓相切(3)

基圓內(nèi)無漸開線(4)

漸開線的形狀與基圓大小有關(guān)(1)KN=AN*2.

漸開線齒廓嚙合情況—符合齒廓嚙合的基本定律C2C1O1O2N1N2rb2α`rb1KPK`

傳動(dòng)比恒定不變;

中心距變動(dòng)不影響傳動(dòng)比;

嚙合線是過節(jié)點(diǎn)的直線;

能夠與直線齒廓的齒條嚙合;*3.2齒輪各部分名稱和幾何尺寸計(jì)算一.齒輪各部分名稱及符號(hào)db1.齒間距

ek(e)2.齒厚

Sk(s)3.周節(jié)

Pk(p)4.分度圓直徑

d5.齒頂高

ha7.全齒高

h6.齒根高

hf8.齒頂圓直徑

da9.齒根圓直徑df10.基圓直徑db11.齒寬

b*2.壓力角α二.齒輪的基本嚙合參數(shù)1.模數(shù)mFvαK3.齒數(shù)zFvα＝0Fv*三.幾何尺寸計(jì)算公式N1N2*四.漸開線齒輪的正確連續(xù)嚙合條件1.正確嚙合條件N1N22.連續(xù)嚙合條件兩輪的基節(jié)相等重合度>1結(jié)論:*標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（附加習(xí)題1）一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)。z1=20，z2=200，m=0.5，α=20

，計(jì)算這對(duì)齒輪幾何尺寸（d，da，df，db，P，s，e，a）。（習(xí)題3-3）有一圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)的減速箱，小齒輪磨損后報(bào)廢，現(xiàn)已測得箱體孔中心距a=300mm，大齒輪齒頂圓直徑da2=408mm，齒數(shù)z2=100，壓力角α=20

，試配置標(biāo)準(zhǔn)小齒輪，并計(jì)算其幾何尺寸（求da1，d1，df1

）。（習(xí)題3-2）需要傳動(dòng)比i=3的一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動(dòng)，現(xiàn)有三個(gè)漸開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪，齒數(shù)為z1=20，z2=z3=60，齒頂圓直徑分別為da1=44mm，da2=124mm，da3=139.5mm。問哪兩個(gè)齒輪能正確嚙合？并求中心距a。（習(xí)題3-3）有一圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)的減速箱，小齒輪磨損后報(bào)廢，現(xiàn)已測得箱體孔中心距a=200mm，大齒輪齒頂圓直徑da2=355mm，齒數(shù)z2=140，壓力角α=20

，試配置標(biāo)準(zhǔn)小齒輪，并計(jì)算其幾何尺寸（求da1，d1，df1

）。*（習(xí)題3-4）已知一對(duì)漸開線標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其模數(shù)m=5mm，壓力角α=20

，中心距a=350mm，傳動(dòng)比i=1.8，試求兩輪的齒數(shù)，分度圓直徑，齒頂圓直徑，基圓直徑以及分度圓上的齒厚和齒槽寬。（習(xí)題3-5）有一對(duì)直齒圓柱齒輪，模數(shù)m=4mm，z1=25，z2=50，基圓半徑分別為db1=93.96mm，db2=187.92mm，試求:(1)分度圓壓力角;(2)若齒輪安裝中心距a=150mm，嚙合角α`

為多大？節(jié)圓直徑各為多少？（習(xí)題3-7）有六個(gè)模數(shù)m=2mm，壓力角α=20

，z=50的齒輪，其變位系數(shù)分別為x1=x2=0，x3=x4=0.6，x5=x6=-0.6，試分析以下傳動(dòng)是標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，正變位傳動(dòng)，負(fù)變位傳動(dòng)，或高度變位傳動(dòng)。

（1）1輪與2輪嚙合為（）傳動(dòng)，a`（）a

，α`（）α；

（2）3輪與4輪嚙合為（）傳動(dòng)，a`（）a

，α`（）α；

（3）5輪與6輪嚙合為（）傳動(dòng)，a`（）a

，α`（）α；

（4）3輪與5輪嚙合為（）傳動(dòng)，a`（）a

，α`（）α；（習(xí)題3-8）設(shè)有一對(duì)外嚙合齒輪的齒數(shù)z1=30，z2=40，m=20mm，壓力角α=20

，齒頂高系數(shù)ha*=1

。試求當(dāng)中心距a`=725mm，兩輪的嚙合角α`

。又當(dāng)α`

＝22o30`時(shí)，試求中心距a`。*3.3齒輪的加工原理和根切現(xiàn)象1.成型法一.齒輪的加工原理特點(diǎn)：

（1）刀具簡單，效率低；

（2）加工不連續(xù)；

（3）精度低；

2.范成法（1）范成運(yùn)動(dòng)；（3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（刀具做）；（2）切削運(yùn)動(dòng)（刀具做）；（4）退刀運(yùn)動(dòng)（齒坯做）；齒輪插刀*2.范成法－齒條插刀2.范成法－齒輪滾刀*二.根切現(xiàn)象范成法加工齒輪，當(dāng)被加工齒輪齒數(shù)（z<17），齒根漸開線會(huì)被刀具切去一部分，稱為根切；*2.不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)1.避免根切方法：使刀具的齒頂線不超過極限嚙合點(diǎn)N1*3.4變位齒輪一.加工變位齒輪的刀具位置*二.變位齒輪的形成和特點(diǎn)變位齒輪的幾何特點(diǎn)（1）變位齒輪和標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形是同一條漸開線的不同段；（2）正變位齒輪的分度圓齒厚增大了，負(fù)變位齒輪的分度圓齒厚減小了；（3）正變位齒輪的齒頂高增加，齒根高減??；負(fù)變位齒輪的齒頂高減小，齒根高增加；但它們?nèi)X高沒變，等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪的全齒高*三.變位系數(shù)的確定*變位系數(shù)的選擇*四.變位齒輪的分類及應(yīng)用O2rb2α`＝αO1rb1N1N21.高度變位齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)

（1）減小機(jī)構(gòu)尺寸；

（2）提高承載能力；

（3）改善磨損情況；*四.變位齒輪的分類及應(yīng)用O2rb2α`>αO1rb1N1N22.角度變位齒輪傳動(dòng)

－正變位P

優(yōu)點(diǎn)

（1）減小機(jī)構(gòu)尺寸；

（2）提高承載能力；

（3）減輕齒輪磨損；

（4）配湊中心距*四.變位齒輪的分類及應(yīng)用O2rb2α`<αO1rb1N1N22.角度變位齒輪傳動(dòng)

－負(fù)變位P（1）配湊中心距；

不利于防止根切和提高強(qiáng)度；*無側(cè)隙嚙合方程齒根圓直徑齒頂圓直徑節(jié)圓直徑分度圓直徑中心距五.變位齒輪的公式計(jì)算*3.5斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一.斜齒輪的形成及傳動(dòng)特點(diǎn)斜齒輪的特點(diǎn)（1）傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小；（3）承載能力高，適于高速重載；（2）同時(shí)嚙合輪齒對(duì)數(shù)多；直齒圓柱齒輪的齒面接觸線斜齒圓柱齒輪的齒面接觸線*斜齒輪的軸向作用力ββ二.斜齒圓柱輪的幾何尺寸計(jì)算端面、法面參數(shù)的關(guān)系式*三.斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)β*斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)習(xí)題（例3-2）：在萬能銑床上銑一斜齒圓柱齒輪，其法面模數(shù)mn=1mm，z=16，β＝30o，應(yīng)選幾號(hào)銑刀？（習(xí)題3-10）：有一斜齒輪，螺旋角β＝15o，齒數(shù)z=56，齒頂圓直徑da=119.92mm,試求齒輪的法面模數(shù)，并計(jì)算其他幾何尺寸。（附加習(xí)題2）：已知一對(duì)圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)。z1=20，z2=212，m=0.8，中心距a‘=93.2mm，計(jì)算這對(duì)齒輪的尺寸。（α=20

，ha*=1，c*=0.35）（da1，da2，d1，d2，df1，df2）。變位齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（附加習(xí)題1）：已知一對(duì)圓柱直齒輪外嚙合傳動(dòng)。z1=12，z2=40，m=0.5，α=20

，ha*=1，c*=0.35，計(jì)算這對(duì)齒輪的da1，da2，d1，d2，df1，df2，a‘。*3.6蝸桿傳動(dòng)一.蝸桿傳動(dòng)原理和特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)（1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；（3）摩擦大，效率低，費(fèi)用高；（2）能自鎖，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲；*二.蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算導(dǎo)程角注意:蝸桿直徑:d=mq升角:*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-11）工具顯微鏡頭部采用了蝸輪蝸桿、斜齒輪斜齒條作升降機(jī)構(gòu)，其參數(shù)如圖所示，試求：（1）蝸桿轉(zhuǎn)一圈，升降部分（斜齒條）上升的距離為多少；（2）計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸；（3）計(jì)算蝸輪蝸桿的幾何尺寸。*3.7輪系一.輪系的作用－1.用于獲得大傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊；2.用于傳遞相距較遠(yuǎn)兩軸之間的運(yùn)動(dòng)；*3.用于實(shí)現(xiàn)變速要求；4.可實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)

5.可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成和分解*二.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算－軸線平行外嚙合-取“-”號(hào)內(nèi)嚙合-取“+”號(hào)*二.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算－軸線不平行右旋1,k-首末兩輪M-外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)定義:定軸輪系的傳動(dòng)比等于該輪系各對(duì)齒輪傳動(dòng)比的連乘積*三.周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算－行星輪系轉(zhuǎn)臂nH中心輪n1行星輪n2中心輪n3*三.周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算－差動(dòng)輪系轉(zhuǎn)化輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式:*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（習(xí)題3-21）如圖所示機(jī)構(gòu)中，已知z1=60，z2=40，z2`=z3=20，n1=n3=120r/min,并設(shè)n1與n3轉(zhuǎn)向相反，求nH的大小及方向。*四.混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算（例3-5）如圖所示輪系，已知：n1=400r/min,z1=z3=z4=20，z2=40，z5=60，求nH=？*混合輪系傳動(dòng)比的例題（例3-6）：如圖所示為加法機(jī)構(gòu)的輪系，其中圓錐齒輪1，2，3和轉(zhuǎn)臂H組成周轉(zhuǎn)輪系，圓柱齒輪4，5組成定軸輪系。已知z1=z2=z3=15，z4=30，z5=15，輪1和輪3都是主動(dòng)輪，它們的轉(zhuǎn)速分別為n1和n3，求輸出轉(zhuǎn)速n5。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-13）如圖所示為一鐘表輪系，已知：z2=60，z3=8，z4=64，z5=28，z6=42，z8=64。求z1,z7各為多少。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-14）如圖所示為一示數(shù)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。a、b、c分別代表固定指針、粗讀標(biāo)尺和精讀標(biāo)尺。行星輪2-2`裝在轉(zhuǎn)臂H上，中心輪為1和3，且輪3固定。已知：z1=60，z2=z2`=20，z3=59。求ibc

。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-15）如圖所示的混合輪系中，已知：z1=1，z2=100，z3=45，z4=30，z5=z6=15，n1=10r/min,n6=1000r/min。求nH。（題中z3與z6轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。）*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題-混合輪系（3-16）如圖所示的輪系中，蝸桿1是單頭右旋，轉(zhuǎn)速n1=1000r/min,z2=50，z3=z4=20，z5=60，求輸出軸轉(zhuǎn)速n6。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題-混合輪系（3-17）如圖所示的電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)減速器中，各輪齒數(shù)為z1=24，z2=52，z2`=21，z3=78，z3`=18，z4=30，z5=78，求i1H。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-18）如圖所示的三爪電動(dòng)卡盤的傳動(dòng)輪系中，各輪齒數(shù)為z1=6，z2=z2`=25，z3=57，z4=56，求傳動(dòng)比i14。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-19）如圖所示的串聯(lián)行星輪系中，已知各輪的齒數(shù)，試求傳動(dòng)比iaH。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-20）如圖所示的萬能刀具磨床工作臺(tái)橫向微動(dòng)進(jìn)給裝置中，運(yùn)動(dòng)經(jīng)手柄輸入，由絲杠傳給工作臺(tái)。已知絲杠螺距P=50mm，且單頭，z1=z2=19，z3=18，z4=20。試計(jì)算手柄轉(zhuǎn)一周時(shí)工作臺(tái)的進(jìn)給量s。*齒輪機(jī)構(gòu)習(xí)題（3-22）如圖所示自行車?yán)锍瘫淼臋C(jī)構(gòu)中，C為車輪胎。已知z1=17，z3=23，z4=19，z4`=20，z5=24，設(shè)輪胎受壓