机械原理第五章齿轮机构及其设计详解.ppt

定义一个齿轮 分度圆半径： 模数： 压力角： 法截面 这个齿轮的齿廓与斜齿轮的法面齿廓非常近似。 把这个齿轮叫做 当量齿轮 把这个齿轮的齿数叫做 当量齿数 在斜齿轮强度计算时，要用当量齿数zv决定其齿形系数；在用仿形法加工斜齿轮时，也要用当量齿数来决定铣刀的号数。 一般情况下，当量齿数不是整数。 七、斜齿轮传动的优缺点 1.啮合性能好，承载能力大。 斜齿轮齿面接触线与其轴线不平行，传动时，轮齿一端先进入啮合，接触线逐渐增长，又逐渐缩短直至脱离啮合。而且啮合时，轮齿总刚度变化小，扭转振动小，故传动平稳，冲击和噪音小。另一方面由于重合度较大，总接触线长度大，因而其承载能力也比直齿轮为高。 2.结构尺寸紧凑。 因不根切的最少齿数zmin＝2h*ancosβ／sin2?t，故斜齿轮不根切的最少齿数比直齿轮少，可得到更为紧凑的结构尺寸。 3.有轴向力 由于斜齿轮的轮齿倾斜β角，产生轴向力，增大摩擦损失，这是斜齿轮传动的主要缺点。为克服这一缺点， “人字齿轮”，以便抵消轴向力。当然，人字齿轮制造较麻烦。 §5-11 蜗杆传动机构 一、蜗杆、蜗轮的形成 蜗杆传动是用来传递空间两交错轴间的运动和动力的，它由蜗杆和蜗轮组成。一般其轴交错角∑等于90°。 蜗杆上只有一条螺旋线，即端面上只有一个齿的蜗杆称为单头蜗杆。有两条螺旋线者，称为双头蜗杆，蜗杆螺纹的头数即是蜗杆齿数，用z1表示，一般可取z1=1-10，推荐取z1=1，2，4，6。 蜗杆与螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都用右旋蜗杆。 蜗杆螺旋齿的导程角（螺旋升角）?=90?－β1。 蜗杆传动的传动比为： 蜗杆的加工 蜗杆多在车床上粗加工而后经磨制而成。 采用“对偶法”加工蜗轮轮齿，即是采用与蜗杆形状相同的滚刀（为加工出顶隙，蜗杆滚刀的外圆直径要略大于标准蜗杆外径），并保持蜗杆蜗轮啮合时的中心距与啮合传动关系去加工蜗轮。 蜗轮的加工 法向剖面：凸形曲线齿廓 三种常用圆柱蜗杆 1. 阿基米德蜗杆 这种蜗杆可在车床上加工不需要特殊设备，因此应用较为广泛。 缺点是传动效率低通常为50-80% ，蜗轮副齿部磨损较快，因此，一般用于不重要，载荷小，转速低的传动。 阿基米德蜗杆又称为轴向直廓蜗杆 端面齿廓：阿基米德螺旋线 轴向剖面：直线齿廓 端截面 轴截面 车刀 法截面 轴截面 点A沿射线OB作匀速运动，射线OB作匀速转动，此时，点A的轨迹为阿基米德螺旋线。 阿基米德螺旋线 端截面 轴截面 车刀 2. 延伸渐开线蜗杆 延长渐开线和渐开线蜗杆一样，可以用砂轮端面来加工，也就可能制造更精密的啮合和耐磨的蜗轮副，传动效率也高，而加工过程比渐开线蜗杆简单，滚齿机，磨齿机上的精密蜗轮副一股都采用这种蜗秆。 端面齿廓：延伸渐开线 轴向剖面：凸形曲线齿廓 法向剖面：直齿廓 延伸渐开线蜗杆又称为法向直廓蜗杆 端截面 轴截面 法截面 车刀 延伸渐开线又称为长幅渐开线 延伸渐开线 线段AC与BC固联，AC与圆O相切，并且在圆O上作纯滚动，此时，点B的轨迹称为延伸渐开线。 这种蜗杆传动效率可高达90%，但加工过程复杂，制造成本高。这种蜗杆一般少见，通常应用在载荷大，转速高的场合。 3. 渐开线蜗杆 端面齿廓：渐开线 轴向剖面：凸形曲线齿廓 法向剖面：凸形曲线齿廓 与基圆柱相切的剖面：直线齿廓 车刀 端截面 轴截面 与基圆柱相切的剖面 二、蜗杆蜗轮的正确啮合条件 过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为蜗杆传动的中间平面。 在中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于齿轮与齿条啮合，因此蜗杆蜗轮的正确啮合条件为： 在中间平面内其模数和压力角应分别相等。 三、蜗杆传动的基本参数 圆柱蜗杆的基本齿廓由GB10087-88作出规定,其基本参数有： 1. 模数m和压力角? 蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2应相等,均应取标准值，以m表示。 压力角?也应取标准值 延伸渐开线蜗杆 渐开线蜗杆 阿基米德蜗杆取轴向压力角为标准值： 取法向压力角为标准值： 2. 齿顶高系数h*a和径向间隙系数c* 一般采用h*a=1，c*=0.2 3. 蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2与传动比i12 为获得大传动比i12，应采用单头蜗杆,即z1=1，但其传动效率低。为了提高效率应增加蜗杆的头数，但这又会造成蜗杆加工的困难。一般取z1=1、2、4、6。动力传动中，为提高效率，常用多头蜗杆。单头蜗杆传动不仅可以得到大传动比i12，而且其传动具有自锁性，常用于起重装置中。 　　蜗杆头数z1确定后，按传动比i12的大小确定蜗轮齿数z2，z2=i12z1。当z1=1时，要求蜗轮齿数z2≥17；当z1=2时，要求z2>27；一般动力传动中，z2<80。 4. 蜗杆直径d1与蜗杆导程角 设蜗杆的分度圆直径为d1，螺旋导程为l，轴向齿距（螺距）为 ，导程角为?，则有：