机械传动设计课件

nullnullToday’s Topics平行轴斜齿轮传动 圆锥齿轮机构 蜗杆传动null考虑齿轮宽度，则直齿轮的齿廓曲面是发生面在基圆柱上作纯滚动时，发生面内一条与轴线平行的直线KK所展成的曲面。直齿轮啮合特点：沿齿宽同时进入或退出啮合。突然加载或卸载，运动平稳性差，冲击、振动和噪音大。斜齿轮的齿廓曲面----斜直线KK的轨迹 螺旋线渐开面βb — 基圆柱上的螺旋角KK线上每一点都产生一条渐开线，其形状相同而起始点不在同一条母线上null齿面接触线始终与K-K线平行并且位于两基圆的公切面内。null啮合特点:接触线长度的变化： 短 长 短加载、卸载过程是逐渐进行的→传动平稳、冲击、振动和噪音较小，适宜高速、重载传动。在端面内（垂直于轴线的平面），斜齿轮的齿廓曲线为渐开线，相当于直齿圆柱齿轮传动，满足定传动比要求。null2、斜齿轮的基本参数 斜齿轮的螺旋角将分度圆柱展开，得一矩形，有：tgβ=πd / l其中αt为端面压力角。同理，将基圆柱展开，也得一矩形，有：tgβb=πdb/l得： tgβb /tgβ=db/ d∴ tgβb = tgβ cosαt=cosαt定义分度圆柱上的螺旋角为斜齿轮的螺旋角β 。判别方法：观察者面向齿轮，轴线呈铅垂状，作齿向线，若偏在轴线的右方，为右旋；反之为左旋。null法面内 (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面 ) 的齿形与刀具的齿形一样，取 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值。 模数 mn、mt将分度圆柱展开，得一矩形，pn=ptcosβ将 pn＝πmn , pt＝πmt 代入得：可求得端面齿距与法面齿距之间的关系：斜齿轮的齿面为螺旋渐开面，其法面齿形和端面齿形不一样，参数也不一样。切削加工时，刀具沿齿槽方向运动，故法面内的齿形与刀具的齿形一样，取标准值。 计算时，按端面参数进行，故应建立两者之间的关系。端面是圆，而法面不是圆mn=mtcosβnull 压力角：αn、αt用斜齿条说明： 在法面内的△a’b’c中，有：∠a’b’c=αn 在△abc中, 有：∠abc=αt由 ab=a’b’ , a’c=accosβ 得：tgαn = tgαt cosβ 3. 斜齿轮传动的几何尺寸不论在法面还是端面，其齿顶高和齿根高一样：h*an — 法面齿顶高系数， han*＝1c*n — 法面顶隙系数, c*n＝0.25过c点作轮齿的法剖面在法面和端面内齿高一样, tgαn =a’c/a’b’tgαt =ac/ab ha=h*anmn hf= (h*an+c * n) m n 思考： h*an 与h*at的关系 C*n 与C*t的关系null分度圆直径： d=zmt=z mn / cosβ中心距： a=r1+r2可通过改变β来调整a的大小。4.一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件一对斜齿轮的正确啮合条件，除了模数和压力角应分别相等外，其螺旋角必须匹配。= mn (z1+ z2) /(2 cosβ )null5. 斜齿轮传动的重合度直齿轮：斜齿轮：ε的增量： εβ＝△L/pbt分析图示直齿轮和斜齿轮在啮合面进入 啮合(B2 B2)和退出啮合(B1 B1)的情形。＝B tgβb /pbt εa＝L /pb pbt＝pt cosαt ＝ pncosαt /cosβ将 tgβb = tgβ cosαt代入得：εβ＝Bsinβ / πmn εβ— 轴面重合度 εα— 端面重合度, 与直齿轮的计算公式相同。εα=[z1(tgαat1-tgαt’)+z2(tgαat2-tgαt’)]/2π若B＝100，β＝20∘ mn＝2，则εβ＝5.45εαmax ＝1.981 ExampleExample试 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一对斜齿圆柱齿轮，其传动比i12=3，法面模数mn=3mm，箱体孔距a=39mm，确定该对齿轮的齿数z1，z2，和螺旋角β。null6. 斜齿圆柱齿轮的当量齿数用盘铣刀加工斜齿轮时，加工沿法面进行，要求斜齿轮法面内的齿形与所选铣刀的齿形近可能接近。选择铣刀组号的依据是直齿轮的齿数，因此，有必要知道一个齿数为z的斜齿轮法面内的齿形与多少个齿的直齿轮的齿形相当，该直齿轮作为选刀号的依据。定义：与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮，称为该斜齿轮的当量齿轮，其齿数称当量齿数。过分度圆C点作轮齿的法剖面得一椭圆，以C点曲率半径ρ作为当量齿轮的分度圆半径。斜齿轮不发生根切的最少齿数： zmin=zvmincos3β椭圆长半轴: a = d/2 cosβ短半轴: b = d/2 由高数知，C点的曲率半径为：若β =20 ∘ zvmin =17zmin=14 齿槽小结：小结：法面参数为标准值 法面模数mn符合国家 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的标准摸数系列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf (GB/T1357-87).   法面压力角：αn=20° 法面齿顶高系数： han*＝1 法面顶隙系数： c*n＝0.25 端面参数用于计算几何尺寸。   端面模数: mt=mn/cosβ 端面压力角: tgαt = tgαn /cosβ 端面齿顶高系数: hat*=han*cosβ 端面顶隙系数: ct*=cn*cosβ小结： 当量齿数： zv＝z/ cos3β 不发生根切的最少齿数： zmin=zvmincos3β=17cos3β≤17 小结：null7. 斜齿轮的主要优缺点 ①啮合性能好、传动平稳，噪音小。 ②重合度大，承载能力高。③zmin< zvmin ,机构更紧凑。 ④缺点是产生轴向力，且随β增大而增大，一般取β＝8°～20°。采用人字齿轮，可使β＝25°～40°。常用于高速大功率传动中(如船用齿轮箱)。null圆锥齿轮机构 bevel gear圆锥齿轮概述作用：传递两相交轴之间的运动和动力。结构特点：轮齿分布在锥台表面上，轮齿大小逐渐由大变小。轴交角∑：根据需要确定为了计算和测量的方便，取大端参数(如m)为标准值。名称变化：圆柱→圆锥，如分度圆锥、齿顶圆锥等。=90°相当于齿轮齿条啮合分度圆锥角δ冠轮常用∑=90°null1） 理论齿廓一个圆平面在一圆锥上作纯滚动时，平面上任一点的轨迹由于两锥齿轮作定点运动，只有到定点距离相等的点 （球面上的点）才能啮合，故共轭齿廓分布在球面上。齿廓曲面：发生面上某一条半径上所有点的轨迹。 演示模型2、背锥及当量齿轮null因球面不能展开，给锥齿轮的设计和制造带来困难，不得已用近似方法研究其齿廓曲线。2.背锥及当量齿轮过大端作母线与分度圆锥母线垂直的圆锥 将球面齿往该圆锥上投影，则球面齿形与锥面上的投影非常接近。锥面可以展开，故用锥面上的齿形代替球面齿。将背锥展开得扇形齿轮，补全，得当量齿轮,其齿形与锥齿轮大端的球面齿形相近，两者m和α相同。当量齿轮的参数：p又 rv = zvm /2得：zv＝z/cosδ——背锥null正确啮合条件： m1=m2 , α1=α2 Re1 =Re2不根切最少齿数：zvmin=17, z=17cosδ ：3、几何参数和尺寸计算大端参数m取标准值，α=20 °引入当量齿轮的概念后，一对锥齿轮的啮合传动问题就转化为一对圆柱直齿轮啮合传动。故可直接引用直齿轮的结论.nullRe — 外锥距δ — 分度圆锥角δa — 齿顶圆锥角b — 齿宽da — 齿顶圆 df — 齿根圆d1 , d2 — 分度圆直径传动比： i12＝ω1 / ω2＝z2 /z1＝r2 / r1＝sinδ2 /sinδ1 设计时，如果给定i12，据此可确定δ。GB12369-90规定，多采用等顶隙圆锥齿轮传动。ExampleExample两圆锥齿轮轴线相交90度，i12=1.6，m=3mm，试按机构结构尽可能紧凑的原则设计出Z1，Z2。 nullnullnull蜗杆传动（worm and worm gear） 作用： 用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。∑＝90°形成：若单个斜齿轮的齿数很少（如z1=1）而且β1很大 时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺旋。所得齿轮称为:蜗杆 worm。而啮合件称为: 蜗轮 worm gear。nullnull2. 蜗杆类型圆柱形蜗杆 环面蜗杆锥蜗杆蜗杆类型环面蜗杆圆柱蜗杆锥蜗杆null2. 蜗杆类型圆柱形蜗杆 环面蜗杆锥蜗杆阿基米德蜗杆－端面齿形为阿基米德螺线渐开线蜗杆－端面齿形为渐开线 圆弧齿圆柱蜗杆 －轴剖面内的齿廓为凹圆弧。蜗杆类型渐开线蜗杆阿基米德蜗杆 圆弧齿圆柱蜗杆null3. 主要参数及几何尺寸1)压力角:α=20°2)模数。取标准值，与齿轮模数系列不同。 见P346表10－6。null将分度圆柱展开得：= z1 px1/πd1 = mz1/d1 tgγ1=l/πd1 3)蜗杆的导程角γ4)蜗杆直径系数q 加工时滚刀直径等参数与蜗杆分度圆直径等参数相同，为了限制滚刀的数量，国标规定分度圆直径只能取标准值，并与模数相配。null表10－7 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 mmnull分析： m一定时，q↑ q=d1 /m5)蜗杆头数和蜗轮齿数: z1= 1、2、4、6 要求自锁时，取小值。要求有传动效率或速度较高时，则取大值。蜗轮的齿数： z2=29～70z1一定时，q↓强度、刚度↑传动效率↑原因是d1↑γ1↑∵ 蜗轮蜗杆相当于螺旋副，故其机械效率为：η＝tg(γ1) /tg(γ1＋φv )null6)分度圆直径 蜗杆：查P346表10-7选定。蜗轮：d2=mz2为了减少加工蜗轮滚刀的数量，规定d1 只能取标准值。s =e 的圆柱称为蜗杆的分度圆柱。null7)中心距 a = r1+r2= m(q + z2)/2null4. 正确啮合条件中间平面：过蜗杆轴线垂直于蜗轮轴线。正确啮合条件是：①中间平面内参数分别相等：②蜗轮蜗杆轮齿旋向相同:∵∑＝β1+β2 ＝90°∴γ1＝β2m t2 = m x1= m ，αt2 =αx1=α蜗轮右旋蜗杆右旋γ1+β1 ＝90° null右旋蜗杆：伸出右手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的 切向速 度vp2的方向与拇指指向相反。左旋蜗杆：用左手判断，方法一样。模型验证因蜗轮蜗杆相当于螺旋副的运动，有一种实用且简便的转向判别方法：P355 10-16ExampleExample设蜗轮齿数Z2=40，分度圆半径r2=160mm，蜗杆头数Z1=1，求 （1）蜗轮断面模数mt2，蜗杆轴向模数ma1，轴向齿距pa1、导程l1、导程角λ1，直径系数q及其分度圆直径d1; （2）若蜗杆为左旋，置于蜗轮之上，并顺时针转动，试求蜗轮的转向。HomeworkHomeworkPage 212: 10-34 、10-38、10-40