项目五齿轮传动工作原理.ppt

第一讲：齿轮传动工作原理
教学目标：1、齿轮传动的类型、特点及应用；
2、渐开线的形成、性质及啮合特性；
3、圆柱直齿轮啮合受力分析。
教学重点：1、渐开线的性质及啮合特性；
2、标准圆柱直齿轮受力分析；
教学难点：啮合特性
小结:1、齿轮传动的类型及特点；
一.齿轮传动的基本类型及特点
1、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10万KW，齿轮直径可从不到1mm到20m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。齿轮传动外啮合交错轴斜齿轮齿轮传动装置形式分：2）闭式传动
而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机壳)内，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)如图5-1-1所示。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。按齿面硬度分：3.基本要求齿顶圆da(1)齿顶圆:过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆,其直径和半径分别用da和ra表示。
(2)齿根圆:过轮齿根部所作的圆称为齿根圆,其直径和半径分别用df和rf表示。
(3)基圆:发生渐开线齿廓的圆称基圆,其直径和半径分别用db和rb表示。
(4)齿厚:在直径为dk的任一圆周上,一个轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用sk表示。
(5)齿槽宽:在直径为dk的圆周上,相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示。
(6)齿距:在直径为dk的圆周上,相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距,用pk表示,pk=sk+ek。基圆齿距用pb表示,pb=sb+eb。sb、eb分别为基圆上的齿厚和齿槽宽。(7)分度圆:在齿顶圆和齿根圆之间的作为齿轮尺寸计算基准的圆,其直径和半径分别用d和r表示。在标准齿轮上齿厚与齿槽宽相等,且分度圆的齿距p、齿厚s、齿槽宽e的关系是:s=e=p/2。
(8)齿顶高：齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高,用ha表示。显然ha=(da-d)/2。
(9)齿根高:分度圆和齿根圆之间的径向距离称为齿根高,用hf表示。显然hf=(d-df)/2。
(10)齿高:齿顶圆和齿根圆之间的径向距离称为齿高,用h表示。显然h=ha+hf。
(11)齿轮宽度：沿齿轮轴线的长度称为齿宽,用b表示。二、齿廓啮合基本定律∎两齿轮在K点的线速度分别为：∎∆Kab∾∆KO2Z,
∆O1O2Z∾∆O1CK由上式推论：共轭齿廓三、渐开线的形成和特性AA当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成为斜直线。它就是渐开线齿条的齿廓。当两齿轮基圆的大小和位置已定，其在一个方向上的内公切线只有一条，它与中心线的交点也只有一个，即为节点，故一对渐开线齿廓啮合能满足齿廓啮合基本定律。2)、具有可分性3).齿廓间正压力方向不变
如图5-1-6所示，过节点C作两节圆的公切线t-t，它与啮合线N-N的夹角α’称为啮合角。由理论力学知道，齿廓间正压力方向为接触点公法线方向，由于公法线与啮合线重合且位置不变，显然，啮合角α’是一个常数，所以齿廓间正压力方向也不会改变。当齿轮传递的转矩为常数时，正压力的大小也不变。这对于提高齿轮传动的平稳性是极为有利的。由图还可知道，啮合角α’在数值上等于渐开线在节圆上的压力角。