《机械设计基础》齿轮传彩天下平台登陆动
发布时间:2020-07-04 03:47

  《死板策画根本》齿轮传动_工学_上等培育_培育专区。齿廓啮合基础定律;渐开线齿廓;程序直齿圆柱齿轮几何尺寸盘算推算;直齿圆柱齿轮的啮合传动;齿廓的切削道理、根切景色、起码齿数及变位齿轮观念。正在考虑齿轮强度时,了解爆发失效的缘由,由此得出为避免失效所设立的齿轮强度策画规矩和挑选原料的凭据,通过强度公式策画出合理的齿轮参数和尺寸。包罗齿轮的失效情势和策画规矩,齿轮原料和许用应力,要点是直齿轮的强度盘算推算、斜齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动以及齿轮的布局和润滑。

  齿轮传动 第1节 齿轮机构的特征和类型 一、类型 1、平面齿轮机构 2、空间齿轮机构 平面—直齿轮 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 两齿轮的转动方 两齿轮的转动方 向相反 向类似 平面—平行轴斜齿圆柱齿轮传动 平面—人字齿轮传动 轮齿与其轴线倾 斜一个角度 由两个螺旋角目标相反 的斜齿轮构成 空间—(圆)锥齿轮传动 空间—交叉轴斜齿轮传动 用于两结交轴之间的传动 用于传达两交叉轴之 间的运动 空间—蜗杆传动 用于传达两交叉轴之 间的运动,其两轴的 交叉角凡是为90? 二、优纰谬 利益:用来传达空间任性两轴间的运动和动力, 传动稳固,应 用畛域广。 纰谬:本钱较高;不适宜作远隔断传动。 (1)直接接触的啮合传动;可传达空间任性两轴之 间的运动和动力; (2)功率畛域大,速比畛域大,效力高,精度高; (3)传动比安谧,就业牢靠,布局紧凑; (4)转折运动目标; (5)创设安设精度央求高,不适于大核心距,本钱 较高,且高速运转时噪声较大。 三、齿轮传动机构的利用 当代死板中利用最为通常的一种传动机构 例1:死板手 例2:汽车变速箱 例3:摄像机 例4:大型逛乐步骤 第2节 齿廓啮合的基础定律 一、齿轮传动的基础央求 1 、传动稳固,即瞬时传动比i12=常数 2 、承载才略强 二、齿廓啮合基础定律 C点:相对速率瞬心(三心定理) vc1 ? vc 2 ?1 ? O1C ? ?2 ? O2C ω1 O2C i12 ? ? ? const ω2 O1C C点:啮合节点,简称节点 外明:由图可知,c点即是 齿轮1 、 2的速率瞬心,所 以有: ? vc1 ? ?1 ? o1c, vc 2 ? ?2 ? o2 c vc1 ? vc 2 ??1 ? o1c ? ?2 ? o2 c ?1 o1c ? ? ?2 o2 c 齿廓啮合基础定律:彼此啮合传动的一对齿轮,正在任一 身分时的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓正在接触 点处的公法线所分成的两段成反比。(细心:有的书大将 齿廓啮合基础定律歪曲为定传动比端正了) 据上述,齿廓弧线知足定传动比的要求:啮合点的公法线与连 心线交于必定点。 节点和节圆 ? 节点:图中C点 ? 节圆:辞别认为圆心,认为半径的圆(节圆只正在成对传动的 齿轮中才商讨细心与后面的基圆的区别)。 ? 共轭齿廓:知足齿廓啮合基础定律而彼此啮合的一对齿廓(只 要给定一对齿廓中的一条,就能够凭据齿廓啮合定律求出其 共轭齿廓) 轭 两端牛背上的架子称为轭,轭使两端牛同步行走。 共轭即为按必定法则相配的一对。 三、齿廓弧线.外面上知足基础定律的共轭齿廓弧线.思考成分:策画、创设、安设和运用; 3.常用齿廓弧线:渐开线,摆线,异常摆线,圆弧 弧线和掷物线等。 本章要点考虑渐开线节 渐开线齿廓 一、渐开线的酿成 直线BK沿半径为rb的圆作 纯滚动时,直线上任性一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。 该圆称为渐开线的基圆 rb—基圆半径; BK—渐开线爆发线 θK—渐开线上K点的展角 二、渐开线.渐开线的爆发线展直前后长度稳固; 弧AB ? KB K 2. B 是渐开线K点处的曲率核心,BK 是曲率半径; A 处的曲率半径为0 KB 为渐开线正在K点的法线.渐开线的体式取决于基圆的巨细 rb↑→∞,渐开线. 基圆内无渐开线)爆发线沿基圆滚过的长度,等于基圆上被滚过的 圆弧长度 ?? KN ? AN (2)NK为渐开线正在K点的法线,彩天下平台登陆NK为曲半半径,渐 开线上任一点的法线)渐开线的体式决计于基圆的巨细。 θK类似时,rb越大,曲半半径越大 rb→∞,渐开线)基圆内无渐开线.渐开线的压力角 rb cos ? K ? rK 2.渐开线方程 ?rK ? rb /cosα K ? ?inv? K ? ? K ? tg? K ? ? K inv? — 渐开线函数 商讨: A:渐开线齿廓上各点的压力角不相称吗? B:基圆上的压力角为众少? ?K 四、渐开线、知足定传动比要求 法线与基圆相切; 齿轮固定,基圆独一; 法线 K vK 1 cos ? K 1 ? vK 2 cos ? K 2 i12 ? rb 2 rb1 ?O1 N1C , ?O2 N 2C彷佛 i12 rb 2 r2 ? ? rb1 r1 2、渐开线齿廓啮合的啮合线 啮合点的轨迹 啮合线、公法线、两基圆的内公切线正压力用意线、渐开线齿廓啮合的啮合角稳固 α’ :N1N2与节圆公切线之间的夹角 α’ =渐开线正在节点处啮合的压力角 4、核心距的可分袂性; rb 2 i12 ? rb1 核心距改变后,C点随之改变,但 rb1、rb2 稳固,即核心距 稳固。有利于加工、安设和运用。 ω1 O2 P r2′ rb 2 i12 = = = = = 常数 ω2 O1P r1′ rb1 右式证据:i12决计于基圆巨细 第4节 齿轮各个别名称及渐开线程序齿轮尺寸 一、齿轮各个别名称和基础参数 齿数——Z,齿槽 1、齿顶圆ra 2、齿根圆rf 3、正在任性圆上rk 齿槽宽ek 齿顶圆 齿厚SK 分度圆 齿根圆 齿距PK=eK+SK ?dk ? ZPK dK ? PK hf ha p e s h r ra rf 线 轴 轮 齿 端面 O ? Z PK 界说 mK ? 模数 ? 4、分度圆,r,d,s,e,p P=s+e d=mz m为程序值 hf ha 5、齿顶高ha:d与da之间 齿根高hf:d与df之间 p e s 齿全高h:h=ha+hf 6、基节 齿顶圆 分度圆 齿根圆 h r ra rf 线 轴 轮 齿 端面 O 基节——基圆上的周节(齿距)Pb ?d b ? zPb ? ?d K cos ? K ? ?d cos ? ? zP cos ? P ? P cos ? b 二、程序齿轮的基础参数 1、模数m ?d ? zp d? p 分度圆即是齿轮上具有程序模 数和程序压力角的圆。 界说模数 m ? p ? z ? 或 p ? ?m ∴d=mz 单元:mm 2、分度圆压力角α rK ? rb cos ? K 分度圆和节圆区别 与合系 rb ? r cos ? ? mz cos ? (α 是决计渐开线齿廓体式的一个基础参数) 2 GB1356-88规章程序值α=20° 某些局面:α =14.5°、15°、22.5°、25°。 3、齿数z d ? mz ? ? 证据:齿轮的巨细和渐开线齿轮 mz rb ? cos ? ? ? 体式都与齿数相合 2 ? * ha 4、齿顶高系数 * ha ? ha m * h f ? (ha ? c * )m 和顶隙系数 c* * 程序值: ha * =1, c =0.25 * 程序短齿: ha =0.8, * c =0.3 渐开线程序直齿圆柱齿轮几何尺寸盘算推算式 第5节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 一、精确啮合要求 要求:齿对瓜代进程中不爆发攻击 Pn1 ? Pn2 Pn1 ? Pn2 Pn1 ? Pn2 ?m1 ? m2 ? m(程序值) ? ??1 ? ? 2 ? ? (程序值) 二、精确安设要求 1、齿侧间隙(侧隙) 实行运动策画时,需按无侧隙啮合。 2、程序齿轮的安设 程序安设 s1 ? e1 ? ?m 2 O1 ? s 2 ? e2 ?1 r1 = r1 ? ? s1 ? s1 ? e2 ? e2 rb ??? c K 1 能杀青无侧隙啮合 ?? ? ? 程序核心距: a ? r1? ? r2? ? r1 ? r2 ? m( z1 ? z 2 ) 2 ha N2 N1 ??? P c hf ? ? ? 2 rb 顶隙 C ? h f ? ha ? (ha* ? c* )m ? ha* m ? c*m →程序值 ?2 O2 r2 = r2 3、非程序安设 ?1 O1 a’只要增大 由图可知: ?a r1 r1 c N1 K P N2 ??? r1? ? rb1 r1 cos ? ? cos ? ? cos ? ? a? ? r1? ? r2? ? (r1 ? r2 ) cos? cos? ?a cos? ? cos? ? ?2 O2 a? ? a,?? ? ? ?,? r1? ? r1 , r2? ? r2 , c? ? c ——有侧隙 r2 r2 r2? ? rb 2 r cos ? ? 2 cos ? ? cos ? ? a 三、渐开线 重合度(重叠系数) Pb B1 B2 ?? ? ? 1 :齿轮传动的持续性要求 Pb N2 ?1 O1 ?a1 ra1 ? r b1 r1 pb C B1 C P B2 N 1 A1 D D 重合度的界说再有其他情势: rb2 ?2 ?2 ? ?a2 ra2 O2 渐开线 ? C ?D ? (一对齿从起源啮合到 终止啮合正在基圆上转过 的弧长) CD(正在节圆上转过的弧长)——用意弧 ?2 B1 B2 ? Pb r2 ψ2——用意角 分明:C ?D? 所对的核心角也为ψ2 B1 B2 ? C ?D? ? rb 2 ? ? 2 ? rb 2 ? r CD ? CD ? b 2 ? CD cos ? ? r2? r2? Pb ? ?d b z ? ? z d ? cos ? ? ? P? cos ? ? ?? ? CD 用意弧 ? P ? 节圆齿距 2、重合度的旨趣 重合度不单是齿轮传动的持续性要求,并且是量度齿 轮承载才略和传动稳固性的紧要目标。 ε大意味着什么(物理旨趣)? ─外现同时投入啮合的齿对数众或众对齿啮合所占的光阴 比例大。 结论 基础定律处理瞬时传动比恒定的须要要求; m,α相称,处理持续传动的须要要求; ε≥1,处理持续传动的满盈要求。 程序齿轮、程序核心距,ε恒大于1 3、重合度的盘算推算 ?1 O1 ?a1 ra1 由左图看出: B1 P ? N1 B1 ? N1 P ? rb1tg? a1 ? rb1tg? ? ? rb1 (tg? a1 ? tg? ?) r1 ? pb C N2 B1 C P PB2 ? N 2 B2 ? N 2 P ? rb 2 (tg? a 2 ? tg? ?) B1 B2 B1 P ? PB2 rb1 (tg? a1 ? tg? ?) ? rb 2 (tg? a 2 ? tg? ?) ?? ? ? ? Pb Pb ?m cos ? B2 N 1 A1 D D r b1 ?2 ?2 ? ?a2 ra2 O2 1 rb1 ? mz1 cos ? 2 rb 2 ? 1 mz2 cos ? 2 ?2 1 ?z1 (tg? a1 ? tg? ?) ? z 2 (tg? a 2 ? tg? ?)? ?? ? 2? r2 rb2 第6节 渐开线圆柱齿轮轮齿切削道理和齿轮精度挑选 一、渐开线. 成形法 铣削法 拉削法 成形铣刀刀号和加工齿数畛域 成型法加工齿轮的特征 不需求专用机床; 齿型差错较大; 分齿差错较大。 用于9级以下精度的齿轮加工 2、范成法(展成法) (1)、基础道理:一对齿轮作无 侧隙啮应时,其共轭齿廓互为 包络线)、加工手法 插齿加工 齿轮插刀 齿条插刀 利益:用一把插刀能够加工出 m、α类似而齿数区别的种种 齿轮(包罗内齿轮)。 纰谬:切削不持续,出产效力较低。 滚齿加工 利益:用一把滚刀能够加工出 m、α类似而齿数区别的种种齿轮, 切削持续,出产效力高。 纰谬:不行加工内齿轮。 三、用程序齿条刀具加工齿轮 1.程序齿条刀具 顶部比平常齿条众出一段C*m,用于正在被加工齿轮的齿根个别切出 齿顶间隙 2. 用程序齿条刀具加工齿轮 刀具搬动的速率: mz v刀 ? r轮? 轮 ? ? 轮 2 由此可得: 2v刀 z? m? 轮 被加工齿轮的齿数取决于 v刀 和 ω轮 的比值。 第7节 渐开线齿廓的根切 一、 根切 根亲身分 1、根切景色 (1)、根切的摧残 摧残:①切掉个别齿廓; ②减少了齿根强度; ③首要时,切掉个别渐开线齿廓,消浸重合度。 (2)、根切的缘由 程序齿轮: 刀具的齿顶线超出了 极限啮合点N。 (3)、齿轮不爆发根切的起码齿数 程序齿轮:? ? 20?,h ? 1.0 * a mz CN ? sin ? 2 * mha CB ? sin ? * 2ha z? 2 sin ? CN ? CB z ? 17.097 ? 17 zmin ? 17 思考变位 mh ? xm CB ? sin ? * a mh ? xm mz sin ? ? 2 sin ? * a ? zmin ? z ? ? xmin ? h ? ? z ? ? min ? * a 当h ? 1.0,α ? 20?,xmin * a 17 ? z ? 17 2、避免根切的手腕 1. z≥17(关于程序齿轮) 2. 变位 正变位 刀具远离工件核心 ?z ? 17 ? 正变位?提升强度 ?凑核心距 ? 变位后 2 ?m e? ? 2 xmtg? 2 s? ?m ? 2 xmtg? 二、变位齿轮及其利用 1、类型 零传动 X1+X2 =0(包罗程序齿轮) 平常: 小轮X1 0,大轮X2 0 核心距a,啮合角α’稳固 (高度变位) 正传动 X1+X2 0 核心距a↑,啮合角α’↑ 负传动 X1+X2 0 核心距a↓,啮合角α’↓ ?高度变位 ? 零传动 : x1 ? x 2 ? 0 ? 齿轮传动类型 ? 角度变位?正传动 : x1 ? x 2 ? 0 ? ? ?负传动 : x1 ? x 2 ? 0 ? 2、利用 凑核心距 修复旧齿轮; 减小齿轮尺寸; 提升齿轮弯曲疲顿强度。 z1 =18 z2 =36 z3 =38 z4 =40 第8节 齿轮传动的失效情势与策画规矩 一、失效情势 方针:寻找齿轮策画的凭据,保障齿轮正在运用的光阴 内不爆发失效 部位:轮齿 1、轮齿折断 1)折断部位:齿根; 2)折断类型:①过载折断②疲顿折断 2、齿面点蚀 1)缘由:齿面接触应力:脉动轮回 2)爆发的身分:最先爆发正在齿根外观亲昵节点处。然后向其他 扩展。圆锥滚子轴承 3)开式齿轮:不爆发点蚀 齿面疲顿点蚀 3、齿面胶合 1)缘由:齿面啮合区的 温升过高,使齿面金属爆发了相 互粘结,当两轮齿相对滑动时, 较软的齿面被撕下一块的景色。 2)爆发的局面 a.高速重载时:瞬时温升 高。 b.低速重载时:齿面瞬时 温度 齿面胶合 4、机械轴承设计齿面磨损: 1)类型 ① 磨粒磨损:② 跑合磨损:新 齿轮副,起源运转岁月 ,为寻常 磨损缔造要求。 2)齿面磨损是开式齿轮传动的主 要失效情势 5、塑性变形 过大应力用意下,轮齿崭露 倒牙或限制金属片崭露滚动的 景色 齿面塑性变形 二、策画规矩: 齿轮的策画规矩由其要紧的失效情势来确定。 1、闭式软齿面齿轮传动 要紧失效情势:齿面点蚀 策画规矩:按齿面接触强度策画,验算轮齿弯曲强度。 2、闭式硬齿面齿轮传动 要紧失效情势:齿根弯失败断 策画规矩:按齿根弯曲强度策画,验算齿面接触强度。 3、开式齿轮传动度 要紧失效情势:磨损 策画规矩:凡是只实行弯曲强度盘算推算,合适增大m思考磨损的影响。 第9节 齿轮原料及许用应力 一、对原料的央求: 齿面要硬,齿芯要韧,工艺功能要好,经济性好。 二、常用的齿轮原料 1、钢 (1)锻钢:软齿面齿轮(HBS≤350)硬齿面齿轮(HBS350) (2)铸钢 2、铸铁 3、非金属原料 三、热处罚 常用有:外观淬火、渗碳调质、正火(常用)、渗氮。 细心:热处罚后齿面硬度小于或等于350HBS的软齿面, 此时巨细齿面应存正在一个硬度差,凡是HBS1-HBS2=30-50。 缘由:1)、小齿轮齿根强度较低 2)、小齿轮的应力轮回次数较众 3)、当巨细齿轮有较大硬度差时,较硬的小齿轮会 对较软的大齿轮齿面爆发冷作硬化的用意,可提升大齿轮的 接触疲顿强度。 四、原料的挑选的规矩: ①就业要求央求 ②尺寸与毛坯、热处罚、加工工艺符合 ③正火钢用于稳固载荷(轻攻击),调质钢中度攻击,合 金钢高速重载并可有攻击。 ④可行性央求 第10节 直齿圆柱齿轮传动的强度盘算推算 一、受力了解 1、方针: 寻找用意正在齿轮上的力,为齿轮、轴、轴承等的策画作绸缪。 2、受力了解的盘算推算要求:略去齿面间的摩擦力。 3、力的用意点:齿宽中点处的节圆上。 4、力的目标 ①圆周力的目标:主动轮与转向相反, 从动轮与转向类似。 ②径向力的目标:外啮合:由啮合点指向圆心 内啮合:内齿轮由啮合点背离圆心 5、力的巨细: ①圆周力:Ft1 ? 2T1 ? Ft 2 ②径向力: F r1 d1 ? Ft1tg? ? Fr 2 6 ③法向力:F ? Ft n cos? P1 T1 ? 9.55 ? 10 N ? mm n1 1 Ft2 Fr1 F t1 Fr2 2 二、盘算推算载荷 1、单元长度上的盘算推算载荷 (1)、单元长度上的外面载荷(公称载荷) 为了便于了解盘算推算,常取沿齿面接触线单元长度上所受载荷 实行盘算推算。 p? Fn (2)、单元长度上的盘算推算载荷 L N / mm kFn pca ? kp ? L 2、载荷系数 N / mm k ? k A k v k? k ? 1、运用系数KA 外征原动机和就业机的功能等外部成分对齿轮实践所受 载荷巨细的影响 2、动载荷系数Kv 3、齿间载荷分拨系数 4、齿向载荷分散系数 ①齿轮对轴承做错误称摆设, ②轴扭改革形,轴承、支座变形、创设安设差错。 改革载荷分散不均的手法: ①增大轴、轴承及支座刚度。②对称地装备轴承。③合适限 制齿轮宽度。④尽能够避免齿轮做悬臂摆设。⑤把一个 齿轮的轮齿做成饱形。⑥斜齿轮和人字齿轮可实行螺旋 角修形。 三、齿根弯曲疲顿强度盘算推算 1、方针 保障齿轮正在运用光阴内不爆发轮齿的疲顿折断。 2、盘算推算假设 1)齿顶受载时一起载荷用意正在一对轮齿上。 2)强度盘算推算时轮齿看作悬臂梁。 3)略去径向分力 3、强度盘算推算 1)轮齿的紧张截面:紧张截面用30? 切线)强度盘算推算 以单元宽度的轮齿盘算推算,轮齿作悬臂梁时的弯曲强度要求: KFt ?F ? ? YFa ? Ysa ? ?? F ? bm 校核式 令:?d ? b d1 策画式 2 KT1 YFa Ysa m?3 . 2 ?d z1 ?? F ? 注明: 1)齿形系数YFa。①其物理旨趣是:反响载荷用意于齿顶时, 轮齿体式对弯曲应力的影响。 ②只与齿廓的体式相合, 而与齿廓的巨细(即模数)无合;程序齿轮只与齿数相合。 2)当其他要求稳固时, m ?, ? F ?, 弯曲强度 ? 3)两齿轮的弯曲强度应辞别校核 KFt1Ysa1YFa1 ? F1 ? ? ?? F 1 ? bm ? F2 YFa 2Ysa 2 ? ? F1 ? ?? ?F 2 YFa 1Ysa1 YFa Ysa 4)正在策画式中, ?? ?F 取两轮中的大者。 5)用策画式盘算推算出的m值应圆整为程序值,关于动力传动一 般不宜小于1.5~2.0。 6)校核式即使校核强度不敷,能够采纳以下手腕 a.使 m↑:①d必定,z↓, ② z必定,d↑ b.转折原料和热处罚 四、齿面接触强度盘算推算 1、方针: 保障齿轮的齿面正在运用时 间内不爆发疲顿点蚀。 2、盘算推算(假设)特征: a. 按节点处盘算推算 b.两齿面的接触算作是以接触点处 的两齿廓曲率半径为半径的两圆柱 体的接触。 c.盘算推算时以节圆(点)曲率半径计 算 3、接触强度的盘算推算: 策画式 2 2 2 KT1 u ? 1 ? Z E Z H d1 ? 3 ? ?? ?d u ? ?? H ? ? 校核式 ? KT1 u ? 1 ? Z E ? ? ? 2.323 ? ? ? ? ?? ? ? ?d u ? H ? ? ? ? H ? ZEZH 2 KT1 u ? 1 ? ? ?? H ? 2 bd1 u 细心: 1、两齿轮齿面的接触应力σH1和σH2巨细类似。 2、两齿轮的许用接触应力[σH]1与[σH]2凡是是不 同的,实行强度盘算推算时应选用较小值。 3、齿轮的齿面接触疲顿强度与齿轮的直径或核心距 的巨细相合,即与m与z的乘积相合,而与模数m的 巨细无合。 五、齿轮传动的要紧参数挑选及注明 (一)、压力角α α↑,S↑和ρ↑,弯曲强度↑,接触强度↑ 。 (二)、齿数挑选 核心距稳固,z ↑时:①重叠系数 ↑,稳固性 ↑②m↓,h↓ 淘汰金属切削量,消浸创设本钱 , ③h↓,相对滑动速率 ↓, 磨损和胶合能够性 ↓④m↓,齿厚↓,轮齿弯曲强度 ↓ 齿数挑选规矩: 1、软齿面闭式齿轮传动,其承载要由齿面接触强度决 定,正在弯曲强度知足的要求下,为了提升传动稳固性,减小冲 击振动,齿数挑选众极少 : Z1 ? 20 ~ 40 2、闭式硬齿面传动或开式传动,应保障足够的弯曲强度,这 些齿数挑选不宜过众 ,程序直齿轮可取 : Z1 ? 17 ~ 20 (三)、齿数比u与传动比I (四)、齿宽及齿宽系数 1、齿宽: b ? ?d ? d1 圆整为0,5(双数)结果,取 b2 ? b,且b1 ? b2 ? 5 ~ 10 由于: ①为了便于安设和补充轴向尺寸的变更,避免巨细齿轮因 安装差错爆发轴向错位而导致啮合齿宽减小。 ②小齿轮直径小,可俭朴个别原料。 ③软齿面齿轮,大齿轮齿面硬度HB凡是比小齿轮低,小齿 轮取宽极少,禁止易正在其齿面上磨其沟痕,以便于下一次 维修时安设后,巨细齿轮正在全体齿宽啮合,避免载荷纠集。 强度的盘算推算中,齿宽仍按大齿轮齿宽盘算推算,即取 2、齿宽系数 b ? b2 b ? 齿轮承载才略 ↑ 第11 节平行轴斜齿圆柱齿轮机构 一、斜齿轮齿廓曲面的酿成和啮合特征 1、斜齿轮齿廓曲面的酿成 法面(n)上的模数和压力角为程序值 。 端面( t )上的渐开线、渐开线螺旋面齿廓的特征: ?1、接触线、逐步接触,逐步脱开, ?3、传动稳固,攻击和噪声小 ?4、爆发轴向力 β角↑→轴向力↑,对轴承晦气 β角太小,斜齿轮的利益不易外现 凡是:β= 8―20° ?5重合度加大(后面了解) 二、斜齿圆柱齿轮的基础参数 1、螺旋角 ? 基圆螺旋角 b ? ?左旋 ? 分度圆螺旋角 ? ? ?右旋 螺旋线的导程 Pz: 螺旋线绕统一周时它沿轴线目标进展的隔断 tg? ? tg? b ? ?d PZ ? C ?d b PZ pz ?d D ? pt F E ? A pn B d b ? d cos ? t db tg? b ? tg? ? tg? cos ? t d (上式证据,区别圆柱面的螺旋角不等) b 2、斜齿轮端面参数与尺寸: 齿距: P ? ?m t t ? C Pn ? ?mn 正在△DFE中 Pn ? Pt cos ? ?d 模数 : mn ? mt cos ? A pn D ? pt F E ? B b pz 3、压力角 : AB AC tg? t ? , tg? n ? CE BD D ? t C B ? E ?n AC ? AB cos ? ∵BD=CE ? A AC AB cos ? tg? n ? ? ? tg? t cos ? CE BD 4、齿顶高系数,顶隙系数: han ? hat h ? mn ? h ? mt * an * at cn ? ct c mn ? c mt * n * t mn ? mt cos ? * * ?hat ? han cos ? ? * * ct ? cn cos ? ? 5、 精确啮合要求 两轮啮合处的轮齿倾斜目标必需类似 外啮合β1=-β2 内啮合β1=β2 端面内的啮合相当于之齿轮啮合 ?mt 1 ? mt 2 ? ?? t1 ? ? t 2 又 ? ?1 ? ? 2 ?m ? m n1 ? m n 2 或mt1 ? mt2 ? ? ?? ? ? n1 ? ? n 2 或αt1 ? αt2 ? ? ? ? ? (外啮合)或? ? ? (内啮合) 2 1 2 ? 1 6、持续传动要求 ? ?1 B1 B2 直齿轮:? ? pb 端面重合度 B1 B2 Btg? b 斜齿轮:? ? ? ? ?t ? ?a pb pb 轴向重合度 斜齿轮传动的重合度比直齿轮大 三、 斜齿圆柱齿轮确当量齿轮 1、界说 与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮 确当量齿轮,当量齿轮的齿数称为斜齿轮确当量齿数 将C点的曲率半径ρ举动当量齿轮的分度圆半径 a d ?? ? 2 b 2 cos ? 2 ?分度圆:? ? 当量齿轮?模数:mn ?齿数:z v ? 2 mn zv ? 2 ? z zv ? 3 cos ? zv 凡是不是整数 z ? zv cos ? 3 程序斜齿圆柱齿轮不爆发根切的最小齿数: zmin ? 17cos β ? 17 3 2、当量齿轮的用处 ? 仿形法加工直齿圆锥齿轮时,挑选铣刀; ? 弯曲疲顿强度盘算推算。 ? 挑选变位系数及丈量齿厚 四、斜齿轮传动的受力 了解 1、用意点:节点 2、力的目标: 1)径向力 2)圆周力 3)轴向力 : 主动轮由左、右手定章确定: 左旋左手,右旋右手,四指 外现齿轮挽回目标,伸直的 大拇指则外现主动轮的轴向 力目标。从动轮的轴向力的 目标与主动轮相反 细心:从动轮的轴向力目标不行用左、右手定章确定。(即使 用把握技巧则判别则大拇指目标恰好为轴向力的不和标 ) n1 Fr1 Fa1 Ft2 Fr2 2 1 3)力的巨细 Ft1 Fa2 2T1 Ft ? d1 Ft tg? n Fr ? F tg? n ? cos ? Fa ? Ft tg? Fn ? F Ft Ft ? ? cos? n cos? cos ? cos? cos ? n t b 五、斜齿轮强度盘算推算 1、斜齿圆柱齿轮强度盘算推算的特征: 1)用当量齿轮实行强度盘算推算。 2)斜齿轮之轮齿有一螺旋角,接触线 为斜线,同时啮合齿对数比直齿轮众。 啮合进程中,啮合线的长度不再等于 齿宽,而等于接触区内几条接触线长 度的总和。正在啮合进程中,这啮合线 的总长凡是是变更的,策画中,取啮 合线总长为: L? b? a cos ? b 2、弯曲疲顿强度盘算推算: 斜齿轮轮齿的折断为限制折断; 其弯曲强度按限制折断了解对比 繁琐 。 ?F ? KFtYFa YSaY? bmn? a ? ?? F ? 校核式 2KT1Y? cos2 ? ? YFaYsa ? mn ? 3 2 ? ?? ? ? d Z1 ? a F ? ? ? ? ? 策画式 查 YFa--斜齿轮齿形系数,按当量齿数 Z V ? Z cos3 ? Ysa--斜齿轮应力校正系数,按当量齿数 Yβ--螺旋角影响系数,按εβ查下图 注明: 1)用策画式时,式中 YFa Y sa ?? ?F 取二者中比值大的代入; 2)弯曲强度应辞别校核 ? F1 ? ? F2 KFt YFa 1Ysa1Y? bmn ? a ? ?? ?F 1 3)载荷系数同直齿轮 4) ?? ?F 确定同直齿轮 YFa 2Ysa 2 ? ? F1 ? ?? ?F 2 YFa 1Ysa1 5)按弯曲强度策画时 ,先要确定Z1、Z2,然后初选一螺旋角, 由策画式盘算推算出模数 后,要取为程序值,按下式盘算推算中 mn 心距 a? mn标 ?Z 1 ? Z 2 ? 2 cos ? 将核心距取整为0,5结果,(或者双数结果),再凭据取整 的核心距反算螺旋角,试对比其与初选值的不同(±5%), 若不同太大,应对螺旋角改变爆发的影响实行改良 6) ? ? 8 o ~ 20 o 25 o ,? ? ?, Fa ? Ft tg? ? 轴承安装布局 杂乱,但其稳固性高,传达载荷大,以是正在央求稳固性好且 ? ? 传达较大载荷要求下,值选较大值 。 3、接触疲顿强度盘算推算 啮合平面内,节点处法面曲率半径与端面曲率半径之间 强度要求为: ?H ? KFt u ? 1 ? ? Z E Z H ? ?? H ? bd1? a u 校核式 2 KT1 u ? 1 ? Z E Z H 3 ? d1 ? ? ?d ? a u ? ?? ?H ? ? ? ? ? 2 策画式 ZE—弹性影响系数,同直齿轮 ZH—区域系数(睹下页图) 注明: 1) 取值如下 ?? ?H ? 1.23?? ?H 2时, ??? ?H 1 ? ?? ?H 2 ? 取?? ?H ? 2 a: ?? ?H ? 1.23?? ?H 2时, 取?? ?H ? 1.23?? ?H 2 ; ?? ?H 2 为较软齿面许用 b: 接触应力。 2)校核时,取 ? H ? ?? ?H 3)用策画式按接触强度实行策画时,正在盘算推算出d1t,应据 初选的β和Z1,由 d1t cos ? mn ? Z1 盘算推算mn,并圆整成程序值,再由mn标和Z1、Z2及β;由公式 a? mn标 ?Z 1 ? Z 2 ? 2 cos ? 盘算推算核心距,机械齿轮传动其圆整为以0,5(或双数)结果的整数。按上 式反算螺旋角,并对比与初选值的不同,结尾以调动后的计 算齿轮其他几何尺寸。 4)其它同直齿轮。 第12节 圆锥齿轮机构 一、圆锥齿轮机构的特征及利用 1.特征 圆锥齿轮机构是用来传达空间两结交轴之间运动和动力的 一种齿轮机构,其轮齿分散正在截圆锥体上,齿形从大端到 小端逐步变小。圆柱齿轮中的相合圆柱均形成了圆锥。为 盘算推算和丈量利便,平常取大端参数为程序值。 一对圆锥齿轮两轴线间的夹角Σ 称为轴角。其值可凭据传动 需求任性抉择,正在凡是死板中,众取Σ =90°。 2.利用 圆锥齿轮 因为策画、创设、安设利便,利用最广 直齿圆锥齿轮: 介于两者之间,传动较稳固,策画较纯洁 斜齿圆锥齿轮: 传动稳固、承载才略强,用于高速,重载传动 曲齿圆锥齿轮: 二、直齿圆锥齿轮齿廓的酿成 1. 外面齿廓的酿成 基圆锥→球面渐开线 球面因为不行开展成平面, 给策画和创设带来很大艰难, 工程上采用近似 用背锥齿形庖代圆锥齿轮大端的球面齿型 大端模数为程序值 d ? mz r mz rv ? ? cos ? 2 cos ? 2. 背锥和当量齿数 将背锥展平(参数与圆锥齿轮大端类似) 将扇形齿轮补足成完善的直齿圆柱齿轮,其齿数将 增至Zv—圆锥齿轮确当量齿轮 Zv—当量齿数 r mz ? mz v rv ? ? 2 cos ? 2 cos ? z zv ? cos ? 程序直齿圆锥齿轮不爆发根切的起码齿数: zmin ? zv cos ? ? 17 cos ? 3. 当量齿轮的用处 仿形法加工直齿圆锥齿轮时,挑选铣刀; 弯曲疲顿强度盘算推算。 三、直齿圆锥齿轮啮合传动 1. 精确啮合要求 ?m1 ? m2 (大端) ? ??1 ? ? 2 (大端) ?锥顶距相称(安设要求) ? 2. 持续传动要求 重合度ε≥1 根据当量齿轮实行了解和盘算推算 传动比 ?1 z2 r2 sin ? 2 i? ? ? ? ? 2 z1 r1 sin ?1 即使?1 ? ? 2 ? 90? i ? tg? 2 3、直齿圆锥齿轮的几何尺寸 四、程序圆锥齿轮传动的强度盘算推算 (一)、受力了解 1、策画参数 为了盘算推算浅易,作如下假设: 1)轮齿上的分散载荷是纠集 用意正在齿宽中点处(均匀分 度圆上)。 2)近似以为圆锥齿轮的强度 与过分度圆锥上齿宽中点出所 得的宽度类似确当量直齿圆柱 齿轮的强度等效。 应当量齿轮称为均匀当量齿 轮,由齿宽中点处之背锥开展 即得 2、受力了解 1)力的用意点: 法向力视为纠集载荷用意正在均匀分度圆上,即齿宽中点处 的法向平面内。 2)力的目标: a.圆周力: 同直齿轮,主动轮与转向相反,从动轮与转向类似。 b.径向力: 同直齿轮,指向各自轴心线。 c.轴向力: 沿轴向目标指向齿轮大端 Ft1 Fr1 n1 Fa1 Fr2 Fa2 Ft2 3)力的巨细 2T1 Ft ? Ft1 ? ? Ft 2 d m1 F r1? F cos? 1 ? Ft tg? cos? 1 ? Fa 2 Fa1 ? F sin ? 1 ? Ft tg? sin ? 1 ? Fr 2 Fn ? Fn1 ? Ft cos? ? Fn 2 (二)、强度盘算推算 1、弯曲疲顿强度盘算推算 KFtYFa Ysa ? ?? F ? 均匀当量齿轮的弯曲强度要求为 ? F ? bmm KFtYFa Ysa ?F ? ? ?? F ? bm?1 ? 0.5?R ? m?3 校核式 ? R ?1 ? 0.5? R ? Z12 u 2 ? 1 2 4 KT1 ? YFa Ysa ?? F ? 策画式 注明: 1)大、小齿轮的弯曲强度的校核盘算推算应辞别实行 KFtYFa 1Ysa1 ? F1 ? ? ?? F 1 ? bm?1 ? 0.5?R ? ? F2 YFa 2Ysa 2 ? ? F1 ? ? ?? F 2 ? YFa 1Ysa1 2)策画盘算推算时,应将 公式. YFa 1Ysa1 ?? F 1 ? 与 YFa 2Ysa 2 中的较大值代入策画 ?? F 2 ? 3)载荷系数K中的动载系数Kv按低一级精度且按dm处的圆周速率 查,而 K F? ? K H? ? 1 K H? ? K F? ? 1.5K H?be 轴承系数 4) YFa 与 5) Ysa 按当量齿数查取 其它同直齿轮 2、接触疲顿强度盘算推算 ? mv1 d mv1 d m1 ? sin ? ? sin ? 2 2 cos? 1 ? mv 2 1 d mv 2 u mv d mv1 u mv d m1 ? sin ? ? sin ? ? sin ? 2 2 2 cos? 1 ? mv1 ? 1 ? mv 2 2 cos?1 ? d m1 sin ? ? 1 ?1 ? ? u mv ? ? ? ? ? ? H ? 5Z E ? R ?1 ? 0.5? R ? d u 2 3 1 KT1 ? ?? ?H 校核式 ? ZE d1 ? 2.923 ? ? ?? ? ? H 注明: ? KT1 ? ? ? ?1 ? 0.5? ?2 u ? R R 2 策画式 1)用策画式盘算推算时,试选 K t 得 d 1t 后选盘算推算并圆整为程序 值,动力传动 m 凡是不小于1.5~2。 2)? H ? 取两者中较小者。其它同弯曲强度。 ? 3、要紧参数挑选 1)齿数及齿数比 Z1 ? 16 ~ 30, Z 2 ? uZ1 ①稳固载荷,u取纯洁数值 ②,攻击振动载荷,使Z1、Z2互质 ③为了不以致大锥齿轮尺寸过大,u不宜取过大,凡是u<5 2)齿宽系数 取0.25~0.35,常取1/3。 过大,会使齿轮小端齿形太小,变成加工艰难,齿根圆 角半径太小应力纠集过大。 3)齿宽 b ? b ? b ? ? ? R 1 2 R 第13节 齿轮的布局策画及润滑 一、布局策画措施: ①按直径巨细选定适应的布局情势。 ②用推举的阅历公式和数据实行策画。 二、齿轮的布局情势: 1、齿轮轴 当齿轮直径较小时,齿轮与轴常做成一体,叫做齿轮轴 1)圆柱齿轮 ①钢制齿轮:e ? 2mt ②铸铁齿轮:e ? 2.5mt 2)圆锥齿轮,按小端尺寸盘算推算 ①钢制齿轮:e ? 1.6m ②铸铁齿轮 e ? 2m 2、齿轮 1)实心式布局 d a ? 160 mm 2)腹板式布局 d a ? 500 mm d a ? 300 mm 的 锻制圆锥齿轮可 做成带强化筋的 腹板式布局 3)轮辐式布局 400 ? d a ? 1000 mm “十”字形的轮辐式布局---中载 卵形---轻载 工字形---重载 4)其他布局 拼装齿圈式 三、齿轮传动的润滑及效力 (一)、齿轮传动润滑的方针 避免金属直接接触,淘汰摩擦耗损,消浸磨损,散热,防 止锈蚀。 (二)、润滑形式及挑选 1、人工周期性加油润滑 运用局面:开式及半开式齿轮传动,或速率较低的 闭式齿轮传动。 润滑剂为:润滑油或润滑脂。 2、油池润滑 v ? 12 凡是闭式齿轮传动最常采用的一种润滑形式,m s 才采用。 浸油深度: ①圆柱齿轮:不宜超出一个全齿高,但凡是 v 不应小与10mm; ? 0.5 ~ 0.8m / s 时,小轴承微型轴承若轮辐 上没有筋,浸油深度可达齿轮半径 1 6 ~ 1 3。 ②圆锥齿轮:浸油深度为半个齿宽到一个全 齿宽。 ③双级或众级传动中,低速级大齿轮浸得深 些,若浸得过深,不知足深度央求时,可采 用带油轮。 3、喷油润滑 v ? 12m / s 时,不宜采用油池润滑 ,由于: ① v 过高,齿轮上的油群众甩出去而达不到啮合区。 ② 搅油过于激烈,润滑油温升高,润滑功能消浸,搅动油 时耗损功率太大。 ③ 会搅起箱底杂质,加快齿轮磨损 喷嘴身分: a. v ? 25m / s ,喷嘴位于轮齿啮入边 或啮出边均可。 b. v ? 25m / s ,喷嘴应位于轮齿 啮出一边,以便借润滑油实时冷 却刚啮合过的轮齿,同时对轮齿 润滑 (三)、润滑油的挑选 凭据就业要求、原料及圆周速率挑选润滑油的粘度(睹 外10-10或死板工程手册),再由粘度挑选适应的商标的润 滑油(查手册)。 四、齿轮的传动效力 齿轮传动功率损耗要紧包罗: 1、啮合中的摩擦磨损。 2、搅动润滑油时的油阻损耗。 3、轴承中的摩擦磨损。 除去上述损耗往后,齿轮传动的效力可达0.93~0.99; 开式齿轮传动可达93%以上,而闭式传动可达96%以上(8级 精度) 第14节 非圆齿轮传动机构简介 一、常用非圆齿轮传动机构 1、椭圆齿轮机构 2、对数螺线、矩形齿轮机构 二、非圆齿轮传动需知足的要求 任性瞬时两轮节弧线的向量半径之和等于两轮的 核心矩; 彼此滚动的两头节弧线弧长适时时相称。 三、利用实例 对数解算安装 解算仪中操纵对数螺线非圆齿轮机构杀青导 数的运算 绕线机 操纵椭圆齿轮机构传动比的改变来担任绕线 机构往返运动的速率,从而使绕线环绕成型优良

购买咨询电话
021-63211365