《机械设计与创新》认识渐开线直齿圆柱齿轮 课件.pptx

《机械设计与创新》课程南京工业职业技术学院项目六 齿轮传动设计职业教育机电一体化专业教学资源库 单元二 认识渐开线直齿圆柱齿轮职业教育机电一体化专业教学资源库 Step 1 明确任务Step 2项目导入Step 3操作训练Step 4知识深化Step 5归纳总结目录 知识点：渐开线技能点：能计算直齿圆柱齿轮的几何尺寸素 养：认真仔细的学习工作态度齿廓啮合基本定律渐开线齿廓啮合特性渐开线齿轮几何尺寸计算 掌握渐开线齿轮(involute gear)传动的原理及计算主要尺寸步骤1：明确任务什么样的齿轮才能符合工程要求(传动准确平稳)？外啮合直齿圆柱齿轮传动 步骤2：项目导入渐开线及其性质共轭齿廓轭共轭曲线?能保证齿轮传动比准确的齿廓曲线。圆弧、摆线、渐开线等都是共轭曲线。目前常用渐开线齿廓。 渐开线(involute)形成直线n-n沿固定圆O作纯滚动，直线上任意点K的轨迹AK-?该圆的渐开线。发生线：动直线n-n。基圆：固定圆O，半径rb。步骤2：项目导入 渐开线上离基圆越远，曲率半径越大；离基圆越近，曲率半径越小；基圆上，曲率半径为零。渐开线的形成渐开线性质发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的一段弧长，即 渐开线上任一点K的法线始终与基圆相切渐开线上各点曲率半径不同。基圆内无渐开线。渐开线形状取决于基圆的大小。步骤2：项目导入 步骤3：操作训练渐开线齿轮各部分名称齿数z齿顶圆(addendum circle) 直径da(半径ra)齿根圆(dedendum circle) 直径df(半径rf)任意圆弧齿厚sk，齿槽宽ek 渐开线齿轮各部分名称齿距(pitch)pk (pk=sk+ek)基节pb?基圆上的齿距分度圆(pitch circle)?齿轮上齿槽宽和齿厚相同的圆，其直径d，半径r。一般，将分度圆上的齿距、齿厚、齿槽宽简称为齿距、齿厚、齿槽宽，分别用p、s、e表示，则p=s+e。步骤3：操作训练 渐开线齿轮各部分名称齿顶(addendum)高ha齿根(dedendum)高hf齿高h步骤3：操作训练 基本参数模数已标准化(GB/T 1357-2008)。模数(modulus)m?规定，将比值p/π为有理数列，单位mm。齿轮模数与尺寸关系齿数相同，模数愈大，轮齿愈大，其抗弯能力也愈强。步骤3：操作训练 我国国家标准规定分度圆上的压力角α=20?。压力角(profile angle)α?分度圆上的压力角。齿数z步骤3：操作训练 齿顶高系数规定，轮齿的齿顶高为模数乘上某一系数来表示，即我国标准规定，正常齿制的齿顶高系数步骤3：操作训练 非标准的短齿，ha*=0.8，c*=0.3。齿顶高系数一齿轮的齿顶与另一齿轮的槽底间径向间隙?顶隙(c)。齿轮顶隙C*一顶隙系数，我国标准规定正常齿制顶隙系数 c*=0.25。步骤3：操作训练 标准渐开线直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸公式中的“-”用于内啮合齿轮的计算。名称代号公式名称代号公式基本参数模数m强度计算几何尺寸基圆直径dbdb=dcosα压力角αα=20?齿距pp=πm齿顶高系数ha*ha*=1齿厚s顶隙系数c*c*=0.25齿槽宽e几何尺寸分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada=d±2ha齿顶高haha=ha*m齿根圆直径df齿根高hfhf=(ha*+c*)m标准中心距a齿高hh=ha+hf=(2ha*+c*)m标准渐开线直齿圆柱齿轮?模数m、压力角α、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽(s=e=p/2)的齿轮。步骤3：操作训练 渐开线齿轮传动的特性渐开线齿轮传动啮合特性N1N2?渐开线齿廓的公法线。啮合点K的轨迹线?啮合线(N1N2)。N1N2?两齿轮基圆的内公切线。N1N2?正压力的作用线。“四线合一”。步骤3：操作训练 一对渐开线齿轮传动的瞬时传动比等于两基圆半径或节圆半径的反比。渐开线齿轮传动啮合特性传动比的恒定性节点C?公法线N1N2与连心线O1O2相交于固定点C。节圆?分别以O1、O2为圆心，过节点C作两个相切的圆。步骤3：操作训练 啮合角等于节圆上的压力角。齿轮啮合过程中，啮合线、啮合角始终不变。渐开线齿轮传动啮合特性啮合角的不变性啮合角(α’)?过节点C作两节圆的公切线t-t，与啮合线N1N2所夹的锐角。步骤3：操作训练 增大中心距影响传动的平稳性，中心距不能分离太大。中心距的可分性一对渐开线齿轮由于制造、安装或轴承磨损等，造成中心距存在偏差，不等于原设计中心距，但不影响两齿轮的传动比?渐开线齿轮传动中心距的可分性。步骤3：操作训练 渐开线齿轮正确啮合条件渐开线齿轮正确啮合条件两轮正确啮合条件为法向齿距(ab)相等，法向齿距等于两轮基圆齿距，即pb1=pb2。正确啮合条件步骤3