齿轮机构

这是一篇关于齿轮机构的思维导图，主要内容包括：锥齿轮机构，平行轴斜齿轮机构，根切、最少齿数及变位齿轮，渐开线齿轮的切齿原理，渐开线标准齿轮的啮合，齿廓实现定角速比传动的条件，渐开线齿廓，齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸，齿轮机构的特点和类型。

齿轮机构

• 齿轮机构的特点和类型
  • 特点
    • 优点
      • 传动效率高
      • 结构紧凑
      • 角速比准确
      • 寿命长
    • 缺点
      • 制造及安装精度要求高
      • 成本较高
      • 不宜用 于两轴间距离较大的场合
  • 基本类型
    • 平面齿轮机构
      • 直齿圆柱齿轮机构
      • 平行轴斜齿圆柱齿轮机构
      • 人字齿轮机构
    • 空间齿轮机构
      • 锥齿轮机构
      • 交错轴斜齿轮机构
      • 蜗杆蜗轮机构
• 齿廓实现定角速比传动的条件
  • 为使角速比i12恒定不变，节点C的位置必须固定，即一对齿廓无论在何位置相切接触，过接触点的公法线都必须与连心线交于一定点
  • 当节点C的位置固定时，C在两个齿轮运动平面上的轨迹是两个圆，称为节圆。两齿轮的啮合运动相当于一对节圆的纯滚动
• 渐开线齿廓
  • 形成
    • 当直线L沿一圆周作纯滚动时，直线上任意一点K的轨迹AK称为该圆的渐开线
  • 特性
    • 发生线上BK长度等于被滚过的弧长
    • 发生线既是渐开线法线，又是基圆切线
    • 法线BK（压力方向线）与K点速度vK方向之间的夹角称为渐开线齿廓在K点的压力角
    • 渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直。当基圆半径趋向于无穷大时，渐开线趋向于直线。
    • 基圆之内无渐开线
  • 渐开线齿廓满足定角速比要求
• 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
  • 齿轮参数
    • 齿数：z
    • 基圆：db，rb
    • 齿顶圆：da，ra
    • 齿根圆：df，rf
    • 分度圆压力角：α
    • 顶高系数： h*a，ha = h*a m
    • 顶隙系数：c*，hf = ( h*a + c*) m
  • 标准齿轮
    • 分度圆模数、压力角为标准值
    • 具有标准的齿顶高和齿根高
    • 分度圆齿厚等于齿槽宽
• 渐开线标准齿轮的啮合
  • 正确啮合条件
    • 一对渐开线齿轮同时有两对齿参加啮合，两轮齿工作侧 齿廓的啮合点分别为K和K'。为了保证定传动比，两啮合点K 和K'必须同时落在啮合线N1N2上。
  • 标准中心距
    • 齿廓之间间隙称为齿侧间隙
    • 齿侧间隙的度量称为节圆齿侧侧隙，为一轮节圆上的齿槽宽与另 一轮节圆上的齿厚之差
    • 齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，这个间隙只能很小，通常由齿轮公差来保证。对于齿轮运动设计仍按无齿侧间隙进行设计
  • 重合度
    • 进入啮合时，必为主动轮的齿根部分与从动轮的齿顶接触 结束啮合时，必为主动轮的齿顶与从动轮的齿根部分接触
    • 连续定传动比传动条件：在啮合线上，前一对齿廓终止啮合 前，后一对齿廓已进入啮合，即任一时刻啮合线上至少要有 一对齿廓处于啮合状态
    • 定义重合度：=AE/EK=AE/Pb
• 渐开线齿轮的切齿原理
  • 成形法
    • 盘形铣刀
    • 指状铣刀
  • 展成法
    • 齿轮插刀
    • 齿条插刀
    • 齿轮滚刀
• 根切、最少齿数及变位齿轮
  • 在用展成法切制齿轮的过程中，有时刀具会把齿轮根部 已加工好的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为 根 切不仅破坏了根部齿形，而且会削弱齿根的强度，甚至可能 降低重合度，影响传动质量，应尽量避免
  • 若齿条顶线超过啮合极限点N1，则发生根切
  • 用改变刀具与轮坯径向相对位置来切制齿轮的方法 称为径向变位法，所切齿轮称为变位齿轮
• 平行轴斜齿轮机构
  • 重合度大，齿面接触情况好，传动平稳，承载能力高
  • 标准斜齿轮不根切的最少齿数比直齿轮少，可以得到更为紧凑的结构尺寸。
  • 可以用改变螺旋角β的方法来凑中心距，而不一定要用变位的办法
  • 两者制造成本相同
  • 斜齿轮存在轴向力，螺旋角不宜太大，一般取β =8~20度
• 锥齿轮机构
  • 用于相交两轴之间的传动，两轴交角称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般采用90度
  • 锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由大端到小端逐 渐收缩变小，大端参数取为标准值