第三十讲                                                                                 下一讲

学时:2学时

课题:第十二章 齿轮传动 12.1 齿轮传动的特点和基本类型 12.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比

目的任务:掌握齿轮传动的特点的类型,理解渐开线的特性,掌握渐开线齿轮传动的特点。

重点:齿轮传动的特点的类型

难点:啮合线 法线

教学方法:利用动画演示各种齿轮传动,以及渐开线齿轮啮合特点。

十二章 齿轮传动

12.1 齿轮传动的特点和基本类型

12.1.1齿轮传动的特点
    齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。

    齿轮传动与带传动相比主要有以下优点:

(1)传递动力大、效率高;

(2)寿命长,工作平稳,可靠性高;

(3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。

     齿轮传动与带传动相比主要缺点有:

(1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高;

(2)不宜作远距离传动。                           

12.1.2齿轮传动的类型

齿

平面齿轮运动

(相对运动为平面运动,传递平行轴间的运动)

直齿圆柱齿轮传动

(轮齿与轴平行)

外啮合

内啮合

齿轮齿条

斜齿圆柱齿轮传动

(轮齿与轴不平行)

外啮合

内啮合

齿轮齿条

人字齿轮传动(轮齿成人字形)

空间齿轮运动

(相对运动为空间运动,传递不平行轴间的运动)

 

传递相交轴运动

(锥齿轮传动)

直齿

斜齿

曲线齿

传递交错轴运动

交错轴斜齿轮传动

蜗轮蜗杆传动

准双曲面齿轮传动

12.2 渐开线齿轮的齿廓及传动比

12.2.1 渐开线的形成

渐开线的形成

10.2.2 渐开线的性质

(1)发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。

(2)渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之,基圆的切线必为渐开线上某点的法线。

    因为当发生线在基圆上作纯滚动时,它与基圆的切点B是发生线上各点在这一瞬时的速度瞬心,渐开线上K点的轨迹可视为以B点为圆心,BK为半径所作的极小圆弧,故B点为渐开线上K点的曲率中心,BK为其曲率半径和K点的法线,而发生线始终相切于基圆,所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。

(3)渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。

 

(4)渐开线的形状只取决于基圆大小。

(5)基圆内无渐开线。

12.2.3 渐开线方程

12.2.4 渐开线齿廓的啮合特点

1.四线合一

渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律

 

2.中心距可分性

上式表明:渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。

3.齿廓间正压力方向不变。

    如图所示,过节点C作两节圆的公切线tt,它与啮合线nn的夹角α 称为啮合角。

4. 齿廓间存在相对滑动。

    由齿廓啮合基本定律证明可知,一对齿廓如在节点C以外的其它点啮合,由于两齿廓在接触点的线速度不等,即齿廓接触点沿公切线方向的速度分量不等(ad>bd),则齿廓间将产生相对滑动。齿廓间的这种相对滑动会引起传动时的摩擦损失和齿面磨损。