齿轮机构

机械设计基础（第七版）齿轮机构，齿轮机构的特点和类型，齿廓实现定角速度比传动的条件，渐开线齿廓，齿轮各部分的名称和符号及渐开线标准齿轮的基本尺寸，渐开线标准齿轮的啮合。

齿轮机构

• 齿轮机构的特点和类型
  • 齿轮机构的特点
    • 优点：1，适用的圆周速度和功率范围广； 2，效率较高； 3， 传动比稳定； 4，寿命较长； 5，工作可靠性较高； 6，可实现平行轴、相交轴和任意角交错周之间的传动
    • 缺点：1，要求较高的制造和安装精度，成本较高； 2，不适宜于远距离两轴之间的传动。
  • 齿轮机构的分类
    • 两轴平行的齿轮机构（平面齿轮机构）
      • 圆柱齿轮机构
        • 直齿
          • 外啮合
          • 内啮合
          • 齿轮齿条
        • 斜齿
        • 人字齿
    • 两轴不平行的齿轮机构（空间齿轮机构）
      • 两轴相交的齿轮机构（锥齿轮传动）
        • 直齿
        • 曲齿
      • 两周交错的齿轮机构
        • 交错轴斜齿轮
        • 蜗轮蜗杆
• 齿廓实现定角速比传动的条件
  • 齿廓啮合基本定律
    • 瞬时传动比等于齿廓接触点公法线 分连心线所得两线段长度的反比。
      • 2-1
  • 齿轮的齿廓曲线
• 渐开线齿廓
  • 渐开线的形成和特性
    • 当一直线在一圆周上作纯滚动时， 直线上任一定点的轨迹为渐开线。
      • 3-1
    • 渐开线的特性
      • 1）发生线段BK=基圆弧长BK
      • 2）发生线BK为K点的法线且与基圆在B点相切。 渐开线上任一点的法线 恒切于基圆。
      • 3)渐开线上各点压力角不等，向径rk越大， 压力角越大。
      • 4)渐开线形状取决于基圆半径rb
      • 5)基圆内无渐开线
      • 6)推论：同一基圆上两条渐开线间的公法线长度处处相等， 等于两渐开线间的基圆弧长。
        • 3-2
  • 渐开线齿廓的啮合特点
    • 渐开线齿廓能保证定传动比传动其具有可分性
      • 。
      • 3-3
    • 渐开线齿廓之间的正压力方向不变
• 渐开线标准齿轮的啮合
  • 正确啮合条件
    • 两轮的模数和压力角分别相等。 m1=m2=m a1=a2=a 传动比
  • 标准中心距
    • 一对标准齿轮分度圆相切时的 中心距称为标准中心距。 确定中心距应满足的要求： 1、保证两轮的齿侧间隙为零 2、保证两轮的顶隙为标准值
    • *分度圆和压力角,单个齿轮本身所具有。 *节圆和齿合角,两个齿轮相互脑合时才出现。 标准齿轮传动,只有在分度圆与节圆重合时, 压力角(分度圆)与啮合角才相等a'=a
  • 重合度
    • 连续传动条件 通常把实际啮合线段B1B2与法向齿距pb的比值称为齿轮的重合度 连续传动条件: 重合度的意义 代表同时参与啮合的轮齿对数的平均值。 1) 表示在工作过程中,始终只有一对齿啮合。 2)表示在工作过程中,直时是一对齿啮合,有时是两对齿同时啮合。 重合度 传动平稳性 承载能力
      • 5-1
• 齿轮各部分名称及渐开线 标准齿轮的基本尺寸
  • 齿轮各部分的名称和符号
    • 4-1
    • 齿顶圆ra,da 齿根圆rf,df 分度圆r,d 基圆rb,db 齿厚 分度圆齿厚s 齿槽宽 分度圆齿槽宽e 齿距 分度圆齿距p=s+e 齿顶高ha 齿根高hf 齿全高h=ha+hf 基圆齿距（基节）pb 法向齿距（法节）pn 法向齿距=基圆齿距 齿宽B
  • 齿轮的基本参数
    • 1.齿数 齿轮在整个圆周上轮齿总数，用z表示，z为整数。
    • 2，模数 齿轮的分度圆是计算各部分尺寸的基准。 分度圆周长为： 分度圆直径: m为模数，（整数或简单有理数，单位：mm）  注：只有分度圆上的模数为标准值 模数决定齿轮大小的主要参数； 模数m越大，齿距p越大，齿厚s和齿槽宽e也越大； 齿数z不变，模数m越大，分度圆直径d越大。
    • 3，压力角（标准化） 压力角决定齿廓形状的主要参数。 渐开线齿廓上任一点K处的压力角 ak = arccos (rb/rk) 同一渐开线齿廓上各点的压力角不同。 分度圆上的压力角: a =arccos (rb/r)=20°  当齿数和模数m一定时，压力角a不同， 基圆大小就不同,渐开线齿廓的形状也就不同。
    • 4,齿顶高系数（标准化） 
    • 顶隙系数（标准化） 
  • 标准齿轮及其几何尺寸计算
    • 渐开线标准齿轮—均为标准值， 且分度圆e=s的渐开线齿轮。
    • 标准齿轮的几何尺寸计算