《《齒輪機(jī)構(gòu)》PPT課件 (2)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《齒輪機(jī)構(gòu)》PPT課件 (2)（85頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 2 車(chē) 床 3 機(jī)床齒輪 4 旋 轉(zhuǎn) 餐 廳 5 13.1 齒 輪 傳 動(dòng) 的 特 點(diǎn) 、 分 類(lèi) 及 應(yīng) 用一 、 特 點(diǎn) 和 類(lèi) 型 齒 輪 傳 動(dòng) 用 來(lái) 傳 遞 任 意 兩 軸 (平 行 、 相 交 、 交 錯(cuò) ） 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng)和 動(dòng) 力 ， 其 圓 周 速 度 可 達(dá) 到 300m/s， 傳 遞 功 率 可 達(dá) 105KW， 齒 輪 直徑 可 從 不 到 1mm到 150m以 上 ， 是 現(xiàn) 代 機(jī) 械 中 應(yīng) 用 最 廣 的 一 種 機(jī) 械 傳動(dòng) 。 齒 輪 傳 動(dòng) 與 帶 傳 動(dòng) 相 比 主 要 有 以 下 優(yōu) 點(diǎn) ： （ 1） 傳 遞 動(dòng) 力 大 、 效 率 高 ；

2、（ 2） 壽 命 長(zhǎng) ， 工 作 平 穩(wěn) ， 可 靠 性 高 ； （ 3） 能 保 證 恒 定 的 傳 動(dòng) 比 ， 能 傳 遞 任 意 夾 角 兩 軸 間 的 運(yùn) 動(dòng) 。 齒 輪 傳 動(dòng) 與 帶 傳 動(dòng) 相 比 主 要 缺 點(diǎn) 有 ： （ 1） 制 造 、 安 裝 精 度 要 求 較 高 ， 因 而 成 本 也 較 高 ； （ 2） 不 宜 作 遠(yuǎn) 距 離 傳 動(dòng) 。（ 3） 無(wú) 過(guò) 載 保 護(hù) 。 （ 4） 需 專(zhuān) 門(mén) 加 工 設(shè) 備 。 6 齒輪傳動(dòng)1.按 兩 軸 位 置 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)（ 輪 齒 與 軸 平 行 ） 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)（ 輪 齒 與 軸 不 平

3、 行 ） 外 嚙 合 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 齒 條 外 嚙 合 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 齒 條 人 字 齒 輪 傳 動(dòng) （ 輪 齒 成 人 字 形 ） 空 間 齒 輪 運(yùn) 動(dòng)（ 軸 線 不 平 行 ） 傳 遞 相 交 軸 運(yùn) 動(dòng)（ 錐 齒 輪 傳 動(dòng) ） 傳 遞 交 錯(cuò) 軸 運(yùn) 動(dòng) 圓 錐 直 齒 圓 錐 斜 齒 圓 錐 曲 線 齒 交 錯(cuò) 軸 斜 齒 輪 傳 動(dòng) 蝸 輪 蝸 桿 傳 動(dòng) 準(zhǔn) 雙 曲 面 齒 輪 傳 動(dòng) 平 面 齒 輪 傳 動(dòng) (軸 線 平 行 ) 7 外 嚙 合 直 齒 圓柱 齒 輪 傳 動(dòng) 內(nèi) 嚙 合 直 齒 圓柱 齒 輪 傳 動(dòng) 齒 輪 齒 條 傳 動(dòng)（ 直 齒 條 ） 外 嚙

4、 合 斜 齒 圓柱 齒 輪 傳 動(dòng)人 字 齒 輪 傳 動(dòng) 齒 輪 齒 條 傳 動(dòng)（ 斜 齒 條 ） 直 齒 圓 錐 齒 輪傳 動(dòng) 曲 齒 圓 錐 齒 輪傳 動(dòng) 8 螺 旋 齒 輪 傳 動(dòng)（ 交 錯(cuò) 軸 斜 齒 輪傳 動(dòng) ） 蝸 桿 傳 動(dòng) 準(zhǔn) 雙 曲 面 齒 輪 傳 動(dòng) 9優(yōu) 點(diǎn) ：1） 傳 動(dòng) 效 率 高 2） 傳 動(dòng) 比 恒 定 3） 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 4） 工 作 可 靠 、壽 命 長(zhǎng) 。缺 點(diǎn) ：1） 制 造 、 安 裝 精 度 要 求 較 高 2） 不 適 于 中 心 距 a較 大 兩 軸 間 傳動(dòng) 3） 使 用 維 護(hù) 費(fèi) 用 較 高 ） 精 度 低 時(shí) 、 噪 音 、 振 動(dòng) 較

5、大 。 10 2、 按 工 作 條 件 3、 按 齒 形 漸 開(kāi) 線 常 用擺 線 計(jì) 時(shí) 儀 器圓 弧 承 載 能 力 較 強(qiáng) 開(kāi) 式 適 于 低 速 及 不 重 要 的 場(chǎng) 合半 開(kāi) 式 農(nóng) 業(yè) 機(jī) 械 ， 建 筑 機(jī) 械 及 簡(jiǎn) 單 機(jī) 械 設(shè) 備 ， 只 有 簡(jiǎn) 單 防 護(hù) 罩閉 式 潤(rùn) 滑 、 密 封 良 好 ， 汽 車(chē) 、 機(jī) 床 及 航 空 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 等 齒 輪 傳 動(dòng) 中 4.按 使 用 情 況 分 ：動(dòng) 力 齒 輪 以 動(dòng) 力 傳 輸 為 主 ， 常 為 高 速 重 載 或 低 速 重 載 傳 動(dòng) 。傳 動(dòng) 齒 輪 以 運(yùn) 動(dòng) 準(zhǔn) 確 為 主 ， 一 般 為 輕 載 高 精

6、 度 傳 動(dòng) 。5.按 齒 面 硬 度 分 ： 軟 齒 面 齒 輪 （ 齒 面 硬 度 350HB） 硬 齒 面 齒 輪 （ 齒 面 硬 度 350HB） 11 二 .對(duì) 齒 輪 傳 動(dòng) 的 基 本 要 求 ： 1.傳 動(dòng) 準(zhǔn) 確 、 平 穩(wěn) 齒 輪 傳 動(dòng) 的 最 基 本 要 求 之 一 是 瞬 時(shí) 傳 動(dòng) 比 恒 定 不 變 。 以 避免 產(chǎn) 生 動(dòng) 載 荷 、 沖 擊 、 震 動(dòng) 和 噪 聲 。 這 與 齒 輪 的 齒 廓 形 狀 、 制造 和 安 裝 精 度 有 關(guān) 。 2.承 載 能 力 強(qiáng) 齒 輪 傳 動(dòng) 在 具 體 的 工 作 條 件 下 ， 必 須 有 足 夠 的 工 作 能

7、力 ，以 保 證 齒 輪 在 整 個(gè) 工 作 過(guò) 程 中 不 致 產(chǎn) 生 各 種 失 效 。 這 與 齒 輪 的尺 寸 、 材 料 、 熱 處 理 工 藝 因 素 有 關(guān) 。 12 13.1.3齒 廓 嚙 合 基 本 定 律一 、 齒 廓 嚙 合 基 本 定 律 漸 開(kāi) 線 齒 廓 的 嚙 合 過(guò) 程 13 兩 輪 輪 齒 的 齒 廓 在 某 一 點(diǎn) K接 觸 ， 它 們 在 點(diǎn) K處 的 線 速 度 為 , 。 要 使 這 一 對(duì) 齒 廓 能 連 續(xù) 的 接觸 傳 動(dòng) ， 它 們 沿 接 觸 點(diǎn) 的 公 法 線方 向 是 不 能 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 的 。 否 則 ，兩 齒 廓 將 不 是 彼

8、此 分 離 就 是 互 相嵌 入 ， 因 而 不 能 達(dá) 到 正 常 傳 動(dòng) 的目 的 。 這 就 是 說(shuō) ， 要 使 兩 齒 廓 能夠 連 續(xù) 接 觸 傳 動(dòng) ， 則 和 在 公 法 線 nn 方 向 的 分 速 度 應(yīng) 該相 等 。 所 以 兩 齒 廓 接 觸 點(diǎn) 間 的 相對(duì) 速 度 只 能 沿 兩 齒 廓 接 觸 點(diǎn)的 公 切 線 方 向 。 14 節(jié) 圓 半 徑 ： 12122112 rrPO POi 齒 廓 嚙 合 基 本 定 律 : 互 相 嚙 合 傳 動(dòng) 的 一 對(duì) 齒 輪 ， 在 任 一 瞬 時(shí) 的 傳 動(dòng) 比 等 于 該 瞬時(shí) 兩 輪 連 心 線 被 其 嚙 合 齒 廓 接

9、 觸 點(diǎn) 的 公 法 線 所 分 割 的 兩 線 段 長(zhǎng)度 的 反 比 。節(jié) 點(diǎn) ： P節(jié) 圓 ： 節(jié) 點(diǎn) P在 兩 個(gè) 齒 輪 運(yùn) 動(dòng)平 面 上 的 軌 跡 是 兩 個(gè) 圓 。 （ 輪 1的 節(jié) 圓 是 以 O 1為 圓 心 ， O1P為 節(jié)圓 的 半 徑 。 ） 21 rra 21, rr 滿 足 定 傳 動(dòng) 比 的 齒 廓 形 狀 必 修 符 合 ：不 論 兩 齒 廓 在 哪 一 點(diǎn) 接 觸 ， 過(guò) 接 觸 點(diǎn) 的 兩齒 廓 公 法 線 必 須 與 兩 輪 連 心 線 交 于 一 定 點(diǎn) 。 15通 常 采 用 ： 二 、 共 軛 齒 廓 ， 共 軛 曲 線三 、 齒 廓 曲 線 的 選

10、 擇1.滿 足 定 傳 動(dòng) 比 的 要 求 ；2.考 慮 設(shè) 計(jì) 、 制 造 等 方 面 。 凡 滿 足 齒 廓 嚙 合 基 本 定 律 的 一 對(duì) 齒 輪 的 齒 廓 稱(chēng) 共 軛 齒 廓 ，共 軛 齒 廓 的 齒 廓 曲 線 稱(chēng) 為 共 軛 曲 線 。 （ 漸 開(kāi) 線 、 擺 線 、 圓弧 形 ） 漸 開(kāi) 線 16 一 、 漸 開(kāi) 線 的 形 成 及 基 本 性 質(zhì)1、 漸 開(kāi) 線 齒 廓 形 成AK 漸 開(kāi) 線 ； 基 圓 ： r b ； KB： 發(fā) 生 線 ； 13.2 漸 開(kāi) 線 齒 輪 17 2、 漸 開(kāi) 線 的 性 質(zhì)（ 1） 發(fā) 生 線 沿 基 圓 滾 過(guò) 的 線 段 長(zhǎng) 度 等

11、 于 基 圓 上 被 滾 過(guò) 的 相 應(yīng) 弧 長(zhǎng) 。（ 2） 漸 開(kāi) 線 上 任 意 一 點(diǎn) 法 線 必 然 與 基 圓 相 切 。 換 言 之 ， 基 圓 的切 線 必 為 漸 開(kāi) 線 上 某 點(diǎn) 的 法 線 。（ 3） 漸 開(kāi) 線 齒 廓 上 某 點(diǎn) 的 法 線 與 該 點(diǎn) 的 速 度 方 向 所 夾 的 銳 角 稱(chēng) 為 該 點(diǎn) 的 壓 力 角 。（ 4） 漸 開(kāi) 線 的 形 狀 只 取 決 于 基 圓 大 小 。（ 5） 基 圓 內(nèi) 無(wú) 漸 開(kāi) 線 。 18 一 、 漸 開(kāi) 線 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 各 部 分 名 稱(chēng) 及 主 要 參 數(shù)1、 齒 輪 各 部 分 名 稱(chēng) 和 尺 寸

12、齒 數(shù) z(1)基 圓 db(rb)(2)齒 頂 圓 da(ra)(3)齒 根 圓 df(rf)(4)分 度 圓 d(r) 測(cè) 量 基 準(zhǔn)(5)在 任 意 圓 上 d k 齒 槽 寬 ek 齒 厚 SK 齒 距 PK= ek+SK 13.2.2 漸 開(kāi) 線 標(biāo) 準(zhǔn) 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 主 要 參 數(shù) 和 幾 何 尺 寸 19 基 節(jié) Pb基 節(jié) 基 圓 上 的 齒 距周 節(jié) P周 節(jié) 分 度 圓 上 的 齒 距P=s+e=2s=2e (6). 齒 頂 高 ha： d與 da之 間 ha=(da-d)/2 齒 全 高 h： h=h a+hf 齒 根 高 hf： d與 df之 間hf=(d

13、-df)/2 20 2、 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 的 基 本 參 數(shù)zpd zpd pm 定 義 模 數(shù) 或 mp d = mz 單 位 ： mm； m 標(biāo) 準(zhǔn) 化 （ 表 13-1） 。 分 度 圓 就 是 齒 輪 上 具 有 標(biāo) 準(zhǔn)模 數(shù) 和 標(biāo) 準(zhǔn) 壓 力 角 的 圓 。(1)模 數(shù) m模 數(shù) 表 示 輪 齒 的 大 小 21 (2)分 度 圓 壓 力 角 （ 是 決 定 漸 開(kāi) 線 齒 廓 形 狀 的 一 個(gè) 基 本 參 數(shù) ） 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 齒 輪 分 度 圓 =20 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值某 些 場(chǎng) 合 ： =14.5 、 15 、 22.5 、 25 。 22 (3)齒 數(shù) z cos

14、2mzr mzdb 表 明 ： 齒 輪 的 大 小 和 漸 開(kāi) 線 齒 輪形 狀 都 與 齒 數(shù) 有 關(guān) (4)齒 頂 高 系 數(shù) 和 頂 隙 系 數(shù) *cmhh aa * mchh af )( * 標(biāo) 準(zhǔn) 值 ： =1， =0.25非 標(biāo) 準(zhǔn) 短 齒 ： =0.8， =0.3*ah *cmchhhh afa )2( * *ah *c *c*ah 23 二 、 標(biāo) 準(zhǔn) 直 齒 輪 的 幾 何 尺 寸 計(jì) 算標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 ： 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 是 指 m、 、 ha*、 c* 均 取 標(biāo) 準(zhǔn) 值 ， 具 有標(biāo) 準(zhǔn) 的 齒 頂 高 和 齒 根 高 ， 且 分 度 圓 齒 厚 等 于 齒 槽 寬 的

15、 齒 輪 。一 個(gè) 齒 輪 ： d=mz da=d+2ha=(z+2ha*)mdf=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)mdb=dcos ha= ha*mhf=( ha*+ c*)mh=ha+hf=(2 ha*+ c*)mP= m meS 21一 對(duì) 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 ： )(21)(21 1212 zzmdda m、 z決 定 了 分 度 圓 的 大 小 ， 而 齒 輪 的 大 小 主 要 取 決 于 分 度 圓 ， 因此 m、 z是 決 定 齒 輪 大 小 的 主 要 參 數(shù) 輪 齒 的 尺 寸 與 m， ha* ， c* 有 關(guān) 與 z無(wú) 關(guān) 至 于 齒 形 ， 與 m， z， 有 關(guān)

16、 24 25 一 、 正 確 嚙 合 條 件 : m與 分 別 相 等 13.3 漸 開(kāi) 線 齒 輪 的 嚙 合 傳 動(dòng) 26 1、 一 對(duì) 輪 齒 嚙 合 過(guò) 程起 始 嚙 合 點(diǎn) ： 從 動(dòng) 輪 的 齒 頂 點(diǎn) 與 主 動(dòng) 輪 的 齒 根 處 某 點(diǎn) 接 觸 ，在 嚙 合 線 上 為 從 動(dòng) 輪 的 齒 頂 圓 與 嚙 合 線 N1N2的交 點(diǎn) B2。 終 止 嚙 合 點(diǎn) ： 主 動(dòng) 輪 的 齒 頂 點(diǎn) 與 從 動(dòng) 輪 的 齒 根 處 某 點(diǎn) 接 觸 ，在 嚙 合 線 N 1N2上 為 主 動(dòng) 輪 的 齒 頂 圓 與 嚙 合 線N1N2的 交 點(diǎn) B1。 21BB 21NN實(shí) 際 嚙 合

17、線 理 論 嚙 合 線 繼 續(xù) 嚙 合 : 嚙 合 點(diǎn) 沿 N1N2向 N2方 向 移 動(dòng) ,同 時(shí) 在 主 動(dòng) 輪 齒廓 上 由 齒 根 向 齒 頂 移 動(dòng) ,在 從 動(dòng) 輪 齒 廓 上 由 齒頂 向 齒 根 移 動(dòng) ; 二 、 漸 開(kāi) 線 齒 輪 連 續(xù) 傳 動(dòng) 的 條 件 27 2、 連 續(xù) 傳 動(dòng) 條 件要 求 ： 前 一 對(duì) 輪 齒 脫 離 嚙 合 時(shí) ， 后 一 對(duì) 輪 齒 必 須 已 經(jīng) 進(jìn) 入 嚙 合 或 剛 剛 進(jìn) 入 嚙 合bPBB 21 或 121 bPBB bPBB 21： 齒 輪 傳 動(dòng) 的 連 續(xù) 性 條 件 ： 重 合 度 至 少 要 大 于 1.05重 合 度

18、的 定 義121 bPBB （ 端 面 重 合 度 ）重 合 度 的 意 義 重 合 度 不 僅 是 齒 輪 傳動(dòng) 的 連 續(xù) 性 條 件 ， 而 且 是衡 量 齒 輪 承 載 能 力 和 傳 動(dòng)平 穩(wěn) 性 的 重 要 指 標(biāo) 。 28 重 合 度 的 計(jì) 算 )()(21 2211 tgtgztgtgz aa使 用 場(chǎng) 合 一 般 機(jī) 械 制 造 業(yè) 汽 車(chē) 、 拖 拉 機(jī) 金 屬 切 削 機(jī) 床 1.4 1.1-1.2 1.3重 合 度 的 要 求 重 合 度 的 大 小 主 要 與 z有 關(guān) ， z越 多 ， 越 大 29 13.4 漸 開(kāi) 線 齒 輪 的 切 齒 原 理 及 變 位 齒

19、 輪一 、 齒 輪 輪 齒 的 加 工 方 法 ： 鑄 造 、 熱 軋 、 粉 末 冶 金 和 切 制 法 30 1.仿 形 法 仿 形 法 是 在 普 通 銑 床 上 用 軸 向 剖 面 形 狀 與 被 切 齒 輪 齒 槽 形 狀完 全 相 同 的 銑 刀 切 制 齒 輪 的 方 法 ， 如 圖 所 示 。 銑 完 一 個(gè) 齒 槽 后 ， 分度 頭 將 齒 坯 轉(zhuǎn) 過(guò) 3600/z， 再 銑 下 一 個(gè) 齒 槽 ， 直 到 銑 出 所 有 的 齒 槽 。 13.4 漸 開(kāi) 線 齒 輪 的 切 齒 原 理 及 變 位 齒 輪 31 仿 形 法 加 工 方 便 易 行 ， 但 精 度 難 以 保

20、 證 。 由 于 漸 開(kāi) 線 齒 廓 形狀 取 決 于 基 圓 的 大 小 ， 而 基 圓 半 徑 rb=(mzcos )/2， 故 齒 廓 形 狀 與 m、z、 有 關(guān) 。 欲 加 工 精 確 齒 廓 ， 對(duì) 模 數(shù) 和 壓 力 角 相 同 的 、 齒 數(shù) 不 同 的齒 輪 ， 應(yīng) 采 用 不 同 的 刀 具 ， 而 這 在 實(shí) 際 中 是 不 可 能 的 。 生 產(chǎn) 中 通 常用 同 一 號(hào) 銑 刀 切 制 同 模 數(shù) 、 不 同 齒 數(shù) 的 齒 輪 ， 故 齒 形 通 常 是 近 似 的。 表 中 列 出 了 1-8號(hào) 圓 盤(pán) 銑 刀 加 工 齒 輪 的 齒 數(shù) 范 圍 。圓 盤(pán) 銑 刀

21、 加 工 齒 數(shù) 的 范 圍 刀 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8加 工齒 數(shù)范 圍 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 135以上 32 2. 范 成 法 是 利 用 一 對(duì) 齒 輪 無(wú) 側(cè) 隙 嚙 合 時(shí) 兩 輪 的 齒 廓 互 為 包 絡(luò) 線 的原 理 加 工 齒 輪 的 。 加 工 時(shí) 刀 具 與 齒 坯 的 運(yùn) 動(dòng) 就 像 一 對(duì) 互 相 嚙 合 的 齒輪 ， 最 后 刀 具 將 齒 坯 切 出 漸 開(kāi) 線 齒 廓 。 范 成 法 切 制 齒 輪 常 用 的 刀 具有 三 種 ： a 齒 輪 插 刀 是 一 個(gè) 齒 廓 為 刀 刃

22、的 外 齒 輪 ； b 齒 條 插 刀 是 一 個(gè) 齒 廓 為 刀 刃 的 齒 條 ； 插 直 齒 演 示 插 斜 齒 33 C 齒 輪 滾 刀 像 梯 形 螺 紋 的 螺 桿 ， 軸 向 剖 面 齒 廓 為 精 確 的 直 線 齒 廓， 滾 刀 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) 相 當(dāng) 于 齒 條 在 移 動(dòng) 。 可 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 加 工 ， 生 產(chǎn) 率 高 。 滾 直 齒 動(dòng) 畫(huà) 演 示 滾 斜 齒 動(dòng) 畫(huà) 演 示齒 輪 加 工 實(shí) 景 錄 像 用 展 成 法 加 工 齒 輪 時(shí) ， 只 要 刀 具 與 被 切 齒 輪 的 模 數(shù) 和 壓力 角 相 同 ， 不 論 被 加 工 齒 輪 的 齒 數(shù) 是 多 少

23、， 都 可 以 用 同 一 把 刀具 來(lái) 加 工 ， 這 給 生 產(chǎn) 帶 來(lái) 了 很 大 的 方 便 ， 因 此 展 成 法 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 。滾 直 齒 動(dòng) 畫(huà) 演 示 34 二 .根 切 現(xiàn) 象 與 最 少 齒 數(shù) 概 念 ： 用 展 成 法 加 工 齒 輪 時(shí) ， 被 加 工 齒 輪 齒 根 附 近 的 漸 開(kāi) 線齒 廓 將 被 切 去 一 部 分 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱(chēng) 為 根 切 。后 果 ： 削 弱 了 輪 齒 的 抗 彎 強(qiáng) 度 ， 重 合 度 減 小 ， 導(dǎo) 致 傳 動(dòng) 的 不 平 穩(wěn) 原 因 ： 刀 具 的 齒 頂 線 （ 或 齒 頂 圓 ） 超 過(guò) 理 論

24、嚙 合 線 極 限 點(diǎn) N 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 不 產(chǎn) 生 根 切 的 最 少 齒 數(shù) ： 根 切 現(xiàn) 象 防 止 ： 若 需 Z350H B） 或 鑄 鐵 齒 輪 。 開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) ： 齒 面 磨 損 為 其 主 要 失 效 形 式 。 2.設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 則 44 二 、 齒 輪 的 材 料 ， 熱 處 理 和 許 用 應(yīng) 力1、 對(duì) 齒 輪 材 料 性 能 的 要 求 齒 輪 的 齒 體 應(yīng) 有 較 高 的 抗 折 斷 能 力 ， 齒 面 應(yīng) 有 較 強(qiáng) 的 抗 點(diǎn) 蝕 、抗 磨 損 和 較 高 的 抗 膠 合 能 力 ， 即 要 求 ： 齒 面 硬 、 芯 部 韌 。 2、 常 用

25、的 齒 輪 材 料 表 13-3 （ 1） 鍛 鋼 ： 45、 35SiMn、 40Cr、 20CrMnTi（ 2） 鑄 鋼 、 鑄 鐵 ： 灰 口 鑄 鐵 (HT300） 、 球 墨 鑄 鐵 （ QT600） 、 ZG310-570（ 3） 非 金 屬 材 料 ： 尼 龍 、 塑 料 。3、 齒 輪 材 料 選 用 的 基 本 原 則 (1)軟 齒 面 齒 輪 的 齒 面 硬 度 350） 齒 輪 傳 動(dòng) ： 先 按 輪 齒 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 進(jìn) 行 設(shè)計(jì) ， 然 后 再 校 核 齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 。鑄 鐵 齒 輪 傳 動(dòng) ： 則 只 需 計(jì) 算 輪 齒 的 彎 曲 疲

26、勞 強(qiáng) 度 。開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) ： 通 常 只 按 輪 齒 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 的 設(shè) 計(jì) 公 式 計(jì) 算 模 數(shù) ， 然 后 可 根 據(jù) 具 體 情 況 ， 把 求 得 的 模 數(shù) 加 大 10%-20%， 以 考 慮 磨 損 的 影 響 。 48 二 、 輪 齒 的 受 力 分 析 49 11t 2dTF tan2tan 11tr dTFF cos2cos 1 1tn d TFF 以 節(jié) 點(diǎn) P 處 的 嚙 合 力 為 分 析 對(duì) 象 ， 不 計(jì) 嚙 合 輪 齒 間 的 摩 擦 力 ， 可 得 ：嚙 合 傳 動(dòng) 中 ， 輪 齒 的 受 力 分 析 50 三 、 輪 齒 的 計(jì) 算

27、 載 荷 Fnc=KFn Fn： 名 義 載 荷Fnc： 計(jì) 算 載 荷（ 考 慮 到 齒 輪 、 軸 、 支 承 等 的 制 造 誤 差 、 安 裝 誤 差 以 及 在 載 荷作 用 下 的 變 形 等 因 素 的 影 響 ， 輪 齒 沿 齒 寬 方 向 的 作 用 力 并 非 均勻 分 布 ， 存 在 著 載 荷 局 部 集 中 現(xiàn) 象 ， 以 及 由 于 原 動(dòng) 機(jī) 與 工 作 機(jī)的 載 荷 變 化 ， 齒 輪 傳 動(dòng) 的 各 種 誤 差 所 引 起 的 傳 動(dòng) 不 平 穩(wěn) 引 起 的附 加 動(dòng) 載 荷 的 影 響 ）K： 為 載 荷 系 數(shù) （ 表 13-5） 51 四 、 齒 面 接

28、 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 的 計(jì) 算強(qiáng) 度 條 件 ： 節(jié) 點(diǎn) 處 的 計(jì) 算 接 觸 疲 勞 應(yīng) 力 應(yīng) 小 于 齒 輪 材 料 的 許 用 接 觸應(yīng) 力 (因 點(diǎn) 蝕 常 發(fā) 生 在 節(jié) 線 附 近 ， 因 此 一 對(duì) 嚙 合 齒 輪 在 此 處 為 單 對(duì) 輪 齒 嚙 合 ) HH 12 1 1 HtHEH uubdKFZZ ZE:齒 輪 材 料 的 彈 性 系 數(shù) ， 反 映 了 一 對(duì) 齒 輪 的 材 料 （ 彈 性 模 量 和 泊 松 比 ） 對(duì) 接 觸應(yīng) 力 的 影 響 。ZH :節(jié) 點(diǎn) 區(qū) 域 系 數(shù) ， 考 慮 節(jié) 點(diǎn) 處 齒 廓 曲 率 半 徑 對(duì) 接 觸 應(yīng) 力 的 影 響

29、對(duì) 于 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 ： ZH =3.52K： 載 荷 系 數(shù)Ft1:主 動(dòng) 輪 的 圓 周 力 ，b:齒 寬d1:主 動(dòng) 輪 直 徑u:齒 數(shù) 比 ， 減 速 ： u=i;增 速 ： u=1/i :外 嚙 合 ： ； 內(nèi) 嚙 合 ： -11t1 2dTF 52 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 : 152.3 21 1 HtEH uubdKFZ 校 核 公 式 :設(shè) 計(jì) 公 式 : 3 211 52.31 H Ed ZuuKTd ： 齒 寬 系 數(shù) =b/d1 d d一 對(duì) 鋼 制 齒 輪 :ZE=189.8 1668 211 HH uubdKT uuKTd Hd 143.76 131 注 意 ：1.相 互

30、 嚙 合 的 一 對(duì) 齒 輪 其 齒 面 接 觸 應(yīng) 力 是 相同 的 。2.相 互 嚙 合 的 一 對(duì) 齒 輪 其 許 用 接 觸 應(yīng) 力 一 般不 同 ， 若 校 核 接 觸 強(qiáng) 度 或 按 接 觸 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) 齒輪 傳 動(dòng) ， 應(yīng) 選 H1 與 H2中 的 較 小 值 代入 計(jì) 算 公 式 。3.齒 輪 的 齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 取 決 于 小 齒 輪 直徑 d的 大 小 ， d減 小 ， 增 大 。H 53 五 、 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算強(qiáng) 度 條 件 ： 齒 根 危 險(xiǎn) 截 面 處 的 最 大 計(jì)算 彎 曲 應(yīng) 力 應(yīng) 小 于 或 等 于 輪 齒 材 料

31、 的許 用 彎 曲 應(yīng) 力 。 FF FsaFaF YYzbmKT 2 12 1 K:載 荷 系 數(shù)T1:小 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 矩b:齒 寬m:模 數(shù)Z1:小 齒 輪 的 齒 數(shù)YFa:齒 形 系 數(shù) ,據(jù) 齒 數(shù) 選 擇 （ 表 13-6）Ysa:應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) ， 據(jù) 齒 數(shù) 選 擇 （ 表 13-7） 54 校 核 公 式 :設(shè) 計(jì) 公 式 : FsaFaF YYmbzKT 2 1121 11 FFsaFa SaFaF YY YY 111 222 3 2 11 26.1 FsaFad YYZKTm 1、 彎 曲 強(qiáng) 度 計(jì) 算 ， 要 求 兩 齒 輪 都 需 校 核 ， 或 只 校

32、 核 與 較 大 者 。設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 也 是 帶 入 與 較 大 者 。2、 軟 齒 面 按 齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) ， 再 校 核 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 硬 齒 面 按 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) ， 再 校 核 齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 或 分 別 按 兩 者 設(shè) 計(jì) 取 較 大 者 參 數(shù) 為 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果 。11 FF 22 FF 1 11 FSaFa YY 2 22 FSaFa YY 1 11 FSaFa YY 2 22 FSaFa YY 55 七 、 齒 輪 的 主 要 參 數(shù) 選 擇、 模 數(shù) 齒 數(shù) 選 擇( ).齒 數(shù) Z的 選

33、 擇 ：(2).模 數(shù) m 的 選 擇 ： 模 數(shù) 影 響 輪 齒 的 抗 彎 強(qiáng) 度 ， 一 般 在 滿 足 輪 齒 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 的 前 提 下 ， 宜 取 較 小 模 數(shù) ， 以 增 大 齒 數(shù) ， 減 少 切 齒量 。 對(duì) 于 傳 遞 動(dòng) 力 的 齒 輪 ， 可 按 m =(0.007-0.02)a初 選 。一 般 情 況 下 ， 閉 式 齒 輪 傳 動(dòng) : z1=20-40 開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) : z1=17-20 z2=iz1當(dāng) d1已 按 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 確 定 時(shí) ，z1 m重 合 度 e 傳 動(dòng) 平 穩(wěn)抗 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 降 低齒 高 h 減 小

34、 切 削 量 、 減 小 滑 動(dòng) 率因 此 ， 在 保 證 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 的 前 提 下 ， 齒 數(shù) 選 得 多 一 些 好 ！3 211 52.31 H Ed ZuuKTd 56 2、 齒 數(shù) 比 u 齒 數(shù) 比 u是 大 齒 輪 數(shù) 與 小 齒 輪 齒 數(shù) 之 比 ， 其 值 大 于 或等 于 1。減 速 ： u=i;增 速 ： u=1/i 對(duì) 于 一 般 單 級(jí) 減 速 器 齒 輪 傳 動(dòng) ， 通 常 取 u 7。 當(dāng) 7時(shí) ，宜 采 用 多 級(jí) 傳 動(dòng) ， 以 免 傳 動(dòng) 裝 置 的 外 廓 尺 寸 過(guò) 大 。 對(duì) 于開(kāi) 式 或 手 動(dòng) 的 齒 輪 傳 動(dòng) ， 可 取 u =

35、8-12。 對(duì) 增 速 齒 輪 傳動(dòng) ， 常 取 u 2.5-3。 一 般 齒 輪 傳 動(dòng) ， 若 對(duì) 傳 動(dòng) 比 不 作 嚴(yán) 格 要 求 時(shí) ， 則 實(shí)際 傳 動(dòng) i（ 或 齒 數(shù) 比 u） 允 許 有 2.5%（ i 4.5時(shí) ） 或 4%（ i4.5時(shí) ） 的 誤 差 。 3、 齒 寬 系 數(shù) =b/d 1 一 般 取 0.2-0.4， b1比 b2寬 3-5mmd 57 八 、 齒 輪 精 度 等 級(jí) 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) 對(duì) 齒 輪 及 齒 輪 副 的 精 度 規(guī) 定 了 12個(gè) 精 度 等級(jí) ， 第 1級(jí) 的 精 度 最 高 ， 第 12級(jí) 的 精 度 最 低 。 齒 輪副 中 兩 個(gè)

36、齒 輪 的 精 度 等 級(jí) 一 般 取 成 相 同 ， 也 允 許 取成 不 相 同 。 具 體 選 擇 據(jù) 傳 動(dòng) 用 途 、 使 用 條 件 、 傳 動(dòng)功 率 、 圓 周 速 度 及 經(jīng) 濟(jì) 性 選 擇 。 6級(jí) 是 高 精 度 等 級(jí) ， 用 于 高 速 、 分 度 等 要 求 高的 齒 輪 傳 動(dòng) ， 一 般 機(jī) 械 中 常 用 7 8級(jí) ， 對(duì) 精 度 要 求不 高 的 低 速 齒 輪 可 使 用 9 12級(jí) 。 58 九 、 直 齒 圓 柱 齒 輪 設(shè) 計(jì) 的 大 致 過(guò) 程 （ 軟 齒 面 ）1.選 材 及 精 度 等 級(jí) 2.按 齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) (1).

37、確 定 齒 寬 系 數(shù) 并 驗(yàn) 算 傳 動(dòng) 比 誤 差 (2).計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩 T (3).確 定 載 荷 系 數(shù) (4).確 定 許 用 接 觸 應(yīng) 力 (5).計(jì) 算 小 分 度 圓 直 徑 ， 再 確 定 齒 數(shù) 和 模 數(shù)3.校 核 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 (1).齒 數(shù) 和 模 數(shù) (2).齒 寬 (3).齒 形 系 數(shù) 和 應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) (4).許 用 彎 曲 應(yīng) 力 (5).校 核 計(jì) 算4.中 心 距 5.計(jì) 算 齒 輪 圓 周 速 度 ， 驗(yàn) 證 精 度 選 擇6.計(jì) 算 齒 輪 的 幾 何 尺 寸7.繪 制 齒 輪 零 件 工 作 圖 59 13.6 斜

38、齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)1、 齒 廓 曲 面 的 形 成 : 圓 柱 齒 輪 是 有 一 定 寬 度 的 ， 因 此 輪 齒 的 齒 廓 沿 軸 線方 向 形 成 一 曲 面 。一 、 斜 齒 輪 齒 廓 曲 面 的 形 成 和 嚙 合 特 點(diǎn) 60 (1).直 齒 輪 輪 齒 漸 開(kāi)線 曲 面 ：發(fā) 生 面 與 基 圓 柱 相切 于 母 線 ， 當(dāng) 平 面沿 基 圓 柱 作 純 滾 動(dòng)時(shí) ， 其 上 與 母 線 平行 的 直 線 K K 在 空 間所 走 過(guò) 的 軌 跡 即 為漸 開(kāi) 線 曲 面 ， 61 (2)斜 齒 圓 柱 齒 輪 齒 廓曲 面 ：發(fā) 生 面 沿 基 圓 柱 作 純滾

39、動(dòng) 時(shí) ， 其 上 與 母 線成 一 傾 斜 角 b的 斜 直線 K K 在 空 間 所 走 過(guò) 的軌 跡 為 漸 開(kāi) 線 螺 旋 面 ，該 螺 旋 面 即 為 斜 齒 圓柱 齒 輪 齒 廓 曲 面 ， b稱(chēng) 為 基 圓 柱 上 的 螺 旋角 。 62 63 2、 嚙 合 特 點(diǎn)(1).直 齒 圓 柱 齒 輪 嚙 合 時(shí) ： 齒 面 的 接 觸 線 均 平 行 于 齒 輪 軸 線 。 因 此輪 齒 是 沿 整 個(gè) 齒 寬 同 時(shí) 進(jìn) 入 嚙 合 、 同 時(shí) 脫 離 嚙 合 的 ， 載 荷 沿 齒 寬 突然 加 上 及 卸 下 。 因 此 直 齒 輪 傳 動(dòng) 的 平 穩(wěn) 性 較 差 ， 容 易

40、產(chǎn) 生 沖 擊 和 噪聲 ， 不 適 合 用 于 高 速 和 重 載 的 傳 動(dòng) 中 。(2). 斜 齒 圓 柱 齒 輪 嚙 合 時(shí) ： 斜 齒 輪 的 齒 廓 是 逐 漸 進(jìn) 入 嚙 合 、 逐 漸 脫離 嚙 合 的 。 如 圖 所 示 ， 斜 齒 輪 齒 廓 接 觸 線 的 長(zhǎng) 度 由 零 逐 漸 增 加 ， 又逐 漸 縮 短 ， 直 至 脫 離 接 觸 ， 載 荷 也 不 是 突 然 加 上 或 卸 下 的 ， 因 此 斜齒 輪 傳 動(dòng) 工 作 較 平 穩(wěn) ， 沖 擊 和 噪 聲 小 。 64 同 時(shí) 進(jìn) 入 嚙 合 、 同 時(shí) 脫 離 嚙 合 逐 漸 進(jìn) 入 嚙 合 、逐 漸 脫 離

41、嚙 合 65 二 、 斜 齒 圓 柱 齒 輪 的 主 要 參 數(shù) 和 幾 何 尺 寸 計(jì) 算 1、 螺 旋 角 意 義 ： 表 示 輪 齒 的 傾 斜 程 度大 小 ： 各 圓 柱 的 螺 旋 角 不 同 ，一 般 提 到 的 是 分 度 圓 柱 上 的螺 旋 角 旋 向 ： 左 旋 ， 右 旋（ 沿 軸 向 輪 齒 向 哪 側(cè) 上 升 ） 越 大 ， 重 合 度 越 大 ， 但嚙 合 時(shí) 產(chǎn) 生 軸 向 力 也 越 大 斜 齒 輪 的 輪 齒 為 螺 旋 形 ， 在 垂 直 于 齒 輪 軸 線 的 端 面 （ 下 標(biāo) 以 t表 示 ） 和 垂 直 于 齒 廓 螺 旋 面 的 法 面 （ 下

42、標(biāo) 以 n表 示 ） 上 有 不 同 的參 數(shù) （ 端 面 參 數(shù) 和 法 面 參 數(shù) ） 。 斜 齒 輪 的 端 面 是 標(biāo) 準(zhǔn) 的 漸 開(kāi) 線 ，但 從 斜 齒 輪 的 加 工 和 受 力 角 度 看 ， 斜 齒 輪 的 法 面 參 數(shù) 應(yīng) 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 。 66 2、 模 數(shù) 67 3.壓 力 角4.齒 頂 高 系 數(shù) 與 頂 隙 系 數(shù) tatnan mhmh * ttnn mcmc * costn mm atan hh tn cc 25.01 * nan ch 68 5、 斜 齒 輪 的 幾 何 尺 寸 計(jì) 算 1、 斜 齒 輪 端面 參 數(shù) 帶 入直 齒 輪 的 計(jì)算 公 式2

43、、 斜 齒 輪傳 動(dòng) 可 通 過(guò)在 一 定 范 圍內(nèi) 調(diào) 整 螺 旋角 的 大 小 來(lái)湊 配 中 心 距 69 三 、 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng) 的 正 確 嚙 合 條 件 （ 斜 齒 輪 在 端 面 內(nèi) 的 嚙 合 相 當(dāng) 于 直 齒 輪 的 嚙 合 ） 一 對(duì) 外 嚙 合 斜 齒 輪 傳 動(dòng) 的 正 確 嚙 合 條 件 為 ：1） 兩 斜 齒 輪 的 法 面 模 數(shù) 相 等 ；2） 兩 斜 齒 輪 的 法 面 壓 力 角 相 等 ；3） 兩 斜 齒 輪 的 螺 旋 角 大 小 相 等 ， 方 向 相 反 。 21 tt mm 21 tt 21 bb 21 nn mm 21 nn 21

44、21 70 四 、 斜 齒 輪 的 受 力 分 析1、 斜 齒 輪 的 受 力 分 析 71 11t 2dTF cos2cos 1 1t d TFF costan2tan 1 n1nr dTFF 11ta tan2tan dTFF coscos2cos n1 1nn d TFF 圓 周 力 Ft和 徑 向 力 Fr的 方 向 判 斷 與 直 齒 輪 傳 動(dòng) 相 同 ，軸 向 力 Fa沿 齒 輪 軸 線 方 向 ， 指 向 是 根 據(jù) “ 主 動(dòng) 輪 左 右 手 法 則 ” 來(lái) 確定 ： 手 ： 主 動(dòng) 輪 的 旋 向 ： 左 旋 用 左 手 ， 右 旋 用 右 手 。四 指 環(huán) 繞 方 向 ：

45、 主 動(dòng) 輪 轉(zhuǎn) 向 ，拇 指 指 向 ： 主 動(dòng) 輪 上 的 軸 向 力 方 向 從 動(dòng) 輪 軸 向 力 方 向 與 主 動(dòng) 輪 相 反 。 Ft1=-Ft2； Fr1=-Fr2； Fa1=-Fa2。 72 73 六 、 斜 齒 圓 柱 齒 輪 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算 與 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 計(jì) 算 相 似 包 括 : 齒 面 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算 齒 和 齒 根 彎 曲 疲 勞 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算 ,但 它 的 受 力 情 況 是 按輪 齒 的 法 向 進(jìn) 行 的 。 與 直 齒 圓 柱 齒 輪 相 比 斜 齒 圓 柱 齒 輪 齒 面 接 觸 線 傾 斜 ， 重 合 度增

46、 大 。 這 些 對(duì) 提 高 了 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 和 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 。 因 此 公 式 簡(jiǎn) 化 ， 一 般 采 用 以下 公 式 ：1.齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 校 核 公 式 為 ： HEH uubdKTZ 117.3 211 2131 )17.3(1 H Ed ZuuKTd K 為 載 荷 系 數(shù) （ 表 67） T1為 小 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 矩 ， N.mu 為 齒 數(shù) 比 d 為 齒 寬 系 數(shù) ， （ 表 610）ZE 為 材 料 的 彈 性 系 數(shù) （ 表 68） b 為 輪 齒 的 接 觸 寬 度 ， mm; H為 許 用 接 觸 應(yīng) 力 （ 式 651）

47、； d1為 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑 mm.設(shè) 計(jì) 公 式 為 : 74 2.齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 計(jì) 算校 核 公 式 為 ： FSaFanF YYmbdKT 6.1 1 1 設(shè) 計(jì) 公 式 為 ： FSaFadn YYZYKTm cos21 213 計(jì) 算 時(shí) 應(yīng) 將 1 11 FSaFa YY 和 2 22 FSaFa YY中 較 大 者 代 入 上 式 計(jì) 算 。 并 將 計(jì) 算 結(jié) 果 法 面 模 數(shù) mn按 表61中 選 取 標(biāo) 準(zhǔn) 值 。 式 中 齒 形 系 數(shù) YFa和 應(yīng) 力 修 正 系 數(shù) Ysa， 應(yīng) 按 斜 齒 輪 的當(dāng) 量 齒 數(shù) ZV由 表 69中

48、查 取 。 F為 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 。 75 13.8 直 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng)一 .直 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 的 特 點(diǎn) 及 其 齒 廓 曲 面 的 形 成1.特 點(diǎn) ： 圓 錐 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 是 用 來(lái) 傳 遞 空 間 兩 相 交 軸 之 間 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng)力 的 一 種 齒 輪 機(jī) 構(gòu) ， 其 輪 齒 分 布 在 截 圓 錐 體 上 ， 齒 形 從 大端 到 小 端 逐 漸 變 小 。 圓 柱 齒 輪 中 的 有 關(guān) 圓 柱 均 變 成 了 圓 錐 。為 計(jì) 算 和 測(cè) 量 方 便 ， 通 常 取 大 端 參 數(shù) 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 。 一 對(duì) 圓 錐 齒 輪 兩 軸 線

49、 間 的 夾 角 稱(chēng) 為 軸 角 。 其 值 可 根 據(jù) 傳 動(dòng)需 要 任 意 選 取 ， 在 一 般 機(jī) 械 中 ， 多 取 90 。 2.應(yīng) 用圓 錐 齒 輪 直 齒 圓 錐 齒 輪 ：斜 齒 圓 錐 齒 輪 ：曲 齒 圓 錐 齒 輪 ： 由 于 設(shè) 計(jì) 、 制 造 、 安 裝 方 便 ， 應(yīng) 用 最 廣介 于 兩 者 之 間 ， 傳 動(dòng) 較 平 穩(wěn) ， 設(shè) 計(jì) 較 簡(jiǎn) 單 傳 動(dòng) 平 穩(wěn) 、 承 載 能 力 強(qiáng) ， 用 于 高 速 ， 重 載 傳 動(dòng) 直 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 運(yùn) 動(dòng) 演 示 曲 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 運(yùn) 動(dòng) 演 示 76 3、 直 齒 圓 錐 齒 輪 齒 廓

50、 的 形 成如 圖 ， 一 個(gè) 圓 平 面 S與 一 個(gè)基 圓 錐 切 于 直 線 OC， 圓 平 面半 徑 與 基 圓 錐 錐 距 R 相 等 ，且 圓 心 與 錐 頂 重 合 。 當(dāng) 圓 平面 繞 圓 錐 作 純 滾 動(dòng) 時(shí) ， 該 平面 上 任 一 點(diǎn) B將 在 空 間 展 出一 條 漸 開(kāi) 線 AB。 漸 開(kāi) 線 必 在以 O 為 中 心 、 錐 距 R 為 半徑 的 球 面 上 ， 成 為 球 面 漸 開(kāi)線 。 77 78 二 、 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 的 基 本 參 數(shù) 和 幾 何 尺 寸 計(jì) 算1、 基 本 參 數(shù) 和 正 確 嚙 合 條 件 直 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 的 基

51、 本 參 數(shù) 及 幾 何 尺 寸 是 以 輪 齒 大 端 為標(biāo) 準(zhǔn) 的 。 規(guī) 定 錐 齒 輪 大 端 模 數(shù) ， 與 壓 力 角 為 標(biāo) 準(zhǔn) 值 。 正 確 嚙 合 條 件 ： 圓 錐 齒 輪 大 端 的 模 數(shù) 和 壓 力 角 分 別 相 等 ， 且 錐 距相 等 ， 錐 頂 重 合 兩軸夾角mmm 21 21 21 分 度 圓 直 徑 分 別 為 ： d1=2Rsin 1 d2=2Rsin 2 79 1212122112 sinsin zzddi錐 齒 輪 的 傳 動(dòng) 比 ：9021 2112122112 tgctgzzddi 2、 幾 何 尺 寸 計(jì) 算 不 等 頂 隙 收 縮 齒 圓

52、 錐 齒 輪 的 分 度 圓 錐 、齒 頂 圓 錐 和 齒 根 圓 錐 的 錐 頂 都 重 合 ，因 此 頂 隙 從 大 端 到 小 端 逐 漸 縮 小 。 等 頂 隙 收 縮 齒 的 頂 隙 從 大 端 到 小 端 保 持 不 變?cè)?這 種 傳 動(dòng) 中 ， 兩 輪 的 分 度 圓 錐 和 齒 根 圓 錐的 錐 頂 重 合 于 一 點(diǎn) ， 但 兩 輪 的 齒 頂 圓 錐 的 母線 各 自 平 行 于 與 之 嚙 合 的 圓 錐 齒 輪 的 齒 根 圓錐 的 母 線 ， 所 以 其 錐 頂 不 再 重 合 于 一 點(diǎn) 。 80 其 主 要 幾 何 尺 寸 計(jì) 算 公 式 列 于 表 615中 。

53、 81 三 、 直 齒 圓 錐 齒 輪 傳 動(dòng) 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算1、 受 力 分 析 圓 周 力 方 向 ： 主 動(dòng)輪 上 Ft與 其 回 轉(zhuǎn) 方向 相 反 ， 從 動(dòng) 輪 上Ft與 其 回 轉(zhuǎn) 方 向 相同 ；徑 向 力 方 向 ： 都 指向 兩 輪 各 自 的 輪 心 ；軸 向 力 方 向 ： 分 別沿 各 自 的 軸 線 指 向輪 齒 的 大 端 。 力 的 大 小 。 82 齒 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 及 齒 輪 傳 動(dòng) 的 潤(rùn) 滑一 、 齒 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)q 通 過(guò) 強(qiáng) 度 計(jì) 算 確 定 出 了 齒 輪 的 齒 數(shù) z、 模 數(shù) m、 齒 寬 B、 螺 旋 角 、分 度

54、圓 直 徑 d 等 主 要 尺 寸 。q 在 綜 合 考 慮 齒 輪 幾 何 尺 寸 ， 毛 坯 ， 材 料 ， 加 工 方 法 ， 使 用 要求 及 經(jīng) 濟(jì) 性 等 各 方 面 因 素 的 基 礎(chǔ) 上 ， 按 齒 輪 的 直 徑 大 小 ， 選 定合 適 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 再 根 據(jù) 推 薦 的 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 計(jì) 算 。 q 常 見(jiàn) 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 有q 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 主 要 是 確 定 輪 緣 ， 輪 輻 ， 輪 轂 等 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 尺 寸 大 小 。 輪 輻 式 結(jié) 構(gòu)實(shí) 心 式 齒 輪 軸 中 型 尺 寸 齒 輪 結(jié) 構(gòu)小 尺 寸 齒 輪

55、結(jié) 構(gòu) 大 尺 寸 齒 輪 結(jié) 構(gòu)腹 板 式 結(jié) 構(gòu) 83 1.齒 輪 軸 2.實(shí) 體 式 齒 輪 當(dāng) 齒 輪 的 齒 頂 圓 直 徑 da 200mm 時(shí) ， 可 采 用 實(shí) 體 式 結(jié) 構(gòu) 。 這 種結(jié) 構(gòu) 型 式 的 齒 輪 常 用 鍛 鋼 制 造 。 實(shí) 體 式 齒 輪 腹 板 式 齒 輪 4.腹 板 式 齒 輪 當(dāng) 齒 輪 的 齒 頂 圓 直 徑 da=200 500mm時(shí) ， 可 采 用 腹 板 式 結(jié) 構(gòu) 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 齒 輪 多 用 鍛 鋼 制 造 。 3.輪 輻 式 齒 輪 ： 當(dāng) 齒 輪 的 齒 頂 圓 直 徑 da500mm時(shí) ， 可 采 用 輪 輻 式結(jié) 構(gòu)

56、。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 齒 輪 常 用 鑄 鋼 或 鑄 鐵 制 造 。 輪 輻 式 結(jié) 構(gòu) 84 二 、 齒 輪 的 潤(rùn) 滑 和 效 率 潤(rùn) 滑 對(duì) 于 齒 輪 傳 動(dòng) 十 分 重 要 。 潤(rùn) 滑 不 僅 可 以 減 小 摩 擦 、 減 輕 磨損 ， 還 可 以 起 到 冷 卻 、 防 銹 、 降 低 噪 聲 、 改 善 齒 輪 的 工 作 狀 況 、 延緩 齒 輪 失 效 、 延 長(zhǎng) 齒 輪 的 使 用 壽 命 等 作 用 。 (一 )、 潤(rùn) 滑 方 式 開(kāi) 式 及 半 開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) 或 速 度 較 低 的 閉 式 齒 輪 傳 動(dòng) ， 通 常 采 用人 工 周 期 性 加 油 潤(rùn)

57、滑 。 通 用 的 閉 式 齒 輪 傳 動(dòng) ， 常 采 用 浸 油 潤(rùn) 滑 和 噴油 潤(rùn) 滑 。 (二 )、 潤(rùn) 滑 劑 的 選 擇 齒 輪 傳 動(dòng) 常 用 的 潤(rùn) 滑 劑 為 潤(rùn) 滑 油 或 潤(rùn) 滑 脂 。 選 用 時(shí) ， 應(yīng) 根 據(jù)齒 輪 的 工 作 情 況 （ 轉(zhuǎn) 速 高 低 、 載 荷 大 小 、 環(huán) 境 溫 度 等 ） ， 選 擇 潤(rùn) 滑劑 的 粘 度 、 牌 號(hào) 。 齒 輪 傳 動(dòng) 潤(rùn) 滑 油 粘 度 薦 用 值 （ 表 13-8） 85 (三 )、 齒 輪 傳 動(dòng) 效 率閉 式 齒 輪 傳 動(dòng) 的 效 率 可 按 下 式 計(jì) 算 ： = 1 2 31考 慮 齒 輪 嚙 合 損 失 的 效 率 。2考 慮 攪 油 損 失 的 效 率 。3軸 承 的 效 率 。當(dāng) 齒 輪 傳 動(dòng) 采 用 滾 動(dòng) 軸 承 時(shí) ， 計(jì) 入 三 種 損 失 后 的 平 均 效 率傳 動(dòng) 裝置 結(jié) 構(gòu) 型 式6或 7級(jí) 閉式 傳 動(dòng) 8級(jí) 閉 式傳 動(dòng) 稠 油 潤(rùn) 滑 開(kāi) 式傳 動(dòng)圓 柱 的 0.98 0.97 0.96 圓 錐 的 0.97 0.96 0.94